Οι τεχνικές μικροσκοπικής παρατήρησης και χαρακτηρισμού έχουν εφαρμογή σε έργα πολιτιστικής κληρονομιάς  ήδη από τις αρχές του 20ου αιώνα.  Προσφέρουν χρήσιμες πληροφορίες για τον τρόπο που έχουν κατασκευασθεί (τεχνική κατασκευής ) τα διάφορα έργα τέχνης καθώς και για το είδος και την μορφολογία των υλικών κατασκευής τους. 

Οι πληροφορίες που λαμβάνονται συνεισφέρουν ουσιαστικά και με διάφορους τρόπους στην τεκμηρίωση των έργων. 

Σε όλες τις περιπτώσεις εξέτασης  χρησιμοποιείται ένας εκ των διαφόρων τύπων μικροσκοπίου και το αντικείμενο που ερευνάται ή δείγμα που έχει ληφθεί από αυτό. 

Ως ο απλούστερος τύπος μικροσκοπίου θα μπορούσε να θεωρηθεί ο μεγεθυντικός φακός.  

Ανάλογα με το είδος της μικροσκοπικής τεχνικής που εφαρμόζεται και το έργο τέχνης που εξετάζεται λαμβάνονται διάφορες, κατά περίπτωση, πληροφορίες, όπως είναι :

Υπάρχουν πολλά είδη μικροσκοπικών μεθόδων και τεχνικών. Ενδεικτικά αναφέρονται η Οπτική Μικροσκοπία, η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM), η Μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης (TEM), η Θερμομικροσκοπία και άλλες. Από τα διάφορα είδη μικροσκοπικών τεχνικών που υπάρχουν από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι η Οπτική μικροσκοπία και η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης.

Με εξαίρεση της περίπτωσης της στερεομικροσκοπίας, στις υπόλοιπες περιπτώσεις μελετώνται δείγματα που λαμβάνονται από τα προς εξέταση έργα. Τα δείγματα λαμβάνονται είτε υπό τη μορφή μικρών σωματιδίων όπως είναι για παράδειγμα κόκκοι χρωστικών, ίνες χαρτιού ή υφάσματος, είτε υπό τη μορφή κάθετων τομών πολυστρωματικών τομών. 

Στην δεύτερη περίπτωση των πολυστρωματικών τομών το δείγμα λαμβάνεται κάνοντας μια μικρή κάθετη τομή με νυστέρι στις παρυφές του υπό εξέταση έργου ή σε άλλα επιλεγμένα σημεία με τρόπο τέτοιο ώστε στο δείγμα να περιέχονται, εάν είναι δυνατόν, όλα τα στρώματα κατασκευής από το κατώτατο όπως είναι για παράδειγμα ο καμβάς έως το ανώτατο που είναι συνήθως κάποιο βερνίκι.