全书共分四部分：力学性能实验部分、电学性能实验部分、光学性能实验部分和材料分析方法实验部分。全书共有29个实验，内容涉及金属材料、陶瓷材料、有机材料的力学、电学、光学、以及材料分析方法等。每个实验既详细介绍了知识背景、实验原理、工作机理，又系统介绍了实验仪器设备、基本操作方法及其关键步骤，并引入典型案例进行深入分析。在每个实验后面都附有参考文献，旨在为材料科学实验开展实验教学与实验研究互相渗透，将理论与实践有机结合。