對固體物質外觀特徵的顯微分析方法。通常指表面的形狀起伏，其結果以圖像形式顯示。除研究固體表面的組成、表面本身的原子構成以外，形貌分析還能提供外來吸附物與固體表面的相互作用資訊，對大氣污染、清潔室的控制、犯罪偵察、催化劑選擇等的研究均有重要意義，在材料科學、生物醫學、環境科學、微電子學等領域得到廣泛應用。
形貌分析的主要工具是電子顯微鏡。20世紀80年代掃描隧道顯微鏡的發明和在表面分析中的應用，第一次即時地觀察到原子在物質質表面的排列狀態，即可以分辨出單個原子，由此作出單原子層的形貌分析，從而直接觀測到局部的表面缺陷、表面吸附物的形態和位置，以及由吸附體引起的表面變化等。掃描隧道顯微鏡具有原子級的分辨率，能夠進行原子水平的表面微觀結構分析，刻畫出不同的晶面形貌。