金相組織檢驗的內容和手段主要分為：低倍組織檢驗、高倍組織檢驗和電鏡顯微組織檢驗。
1. 低倍組織檢驗
是指用肉眼或放大鏡觀察鋼材的縱橫斷面上的缺陷，也叫宏觀組織檢驗。低倍組織檢驗常用的試驗方法如下：
(1)酸浸試驗：分熱酸浸（70~80℃）和冷酸浸兩種。根據不同的鋼種采用不同的酸液。檢驗的內容主要是將鋼中的疏松、偏析、氣泡、白點和非金屬夾雜等顯露出來。
(2)塔形車削發紋檢驗：把規定尺寸的塔形試樣進行熱酸浸，且于顯示沿軋制方向的不一定長度、深度的小裂紋。
(3)硫印試驗：在檢驗的試樣上覆以用5%~10%硫酸水溶液浸過的相紙，呈現深棕色印痕，用于檢驗鋼中硫的數量與分布。
(4)斷口試驗：是檢驗鋼材宏觀缺陷的重要方法之一，可與酸浸檢驗并用，互相補充。按鋼種和檢驗的要求不同，試樣在檢驗前要經過不同方式的熱處理，分淬火斷口、退火斷口和調質斷口，通常都采用淬火斷口。在淬火斷口上可以發現白點、夾雜、夾層、氣孔等缺陷。退火斷口用于軸承鋼和工具鋼，可檢查晶粒的均勻細密程度，以顯示石墨碳析出、夾雜、縮孔等缺陷。調質斷口只用于少數鋼材，斷口上出現的纖維組織能在一定程度上反映鋼的力學性能。
2. 高倍組織檢驗
即顯微組織檢驗，是用放大100~2000倍的顯微鏡對鋼材內部進行觀察分析的檢驗方法。檢驗內容有非金屬夾雜、帶狀組織、碳化物不均勻性、碳化的液析、脫碳層深度測定、球狀組織級別評定、網狀組織級別評定和奧氏體晶粒度級別評定。
3. 電鏡顯微組織檢驗
也稱精細組織檢驗，是用放大幾千倍到幾十萬倍的電子顯微鏡對鋼材內部進行觀察分析。
此外，還有用X射線衍射方法測定金屬和合金內部各種相的晶體結構、用電子探針分析組織中顯微區域內化學成分等的組織檢驗方法。
