本书共分6章。第一章自主探究性实验，本部分选编具有代表性的8个演示实验项目。这些实验主题突出，效果直观、能形象生动地展示新材料的各种特异功能，具有时代性、趣味性和启发性的实验。目的是开拓学生视野，激发学生的学习兴趣，催生获取知识的原动力。第二章材料物理性能的测量，选编8个材料物理特性测试实验，目的是给学生介绍各种材料物理特性测试的方法与原理，帮助学生理解和掌握相关物理概念、掌握材料物理特性的测量方法、仪器的性能以及操作技术。第三章材料的成分、组织与结构表征技术，选编8个诺贝尔物理学奖系列实验。其教学目的是把将近代教育思想和方法、现代科技理论和成果应用到物理实验教学中，通过实践过程，对学生进行创新思维、操作技能、知识整合、科研成果转化等各种层次的训练。