金屬原材料化學材質分析，是金屬材料研究和制造領域中的一門重要的基礎學科，主要研究如何對金屬材料進行分析和處理，包括對金屬原材料化學成分分析、金相組織分析、顯微組織結構分析和力學性能測試等內容。
化學成分分析是金屬材料研究和制造中的一項基礎工作，它為掌握金屬材料的性能提供了必要的依據。金相組織分析是測定各種金屬材料金相組織結構的一種方法，也是一種常用的技術手段。因此，金相組織分析在材料研究和制造中具有重要意義。
金屬原材料的金相組織，是指在金相顯微鏡下可以觀察到的金屬組織，它是由原子在特定條件下組成的各種晶格，按照一定的組織規則排列形成的。其晶體結構稱為晶格結構。根據金屬原材料不同的狀態，可將其分為固態組織和液態組織兩大類。金相組織按不同的形態和特征，可以分為球狀、棒狀、纖維狀、板狀和粒狀等幾種形態。
在金屬材料的金相組織中，主要有兩種主要類型的金相組織：一種是鐵素體和滲碳體組成的珠光體組織，另一種是滲碳體與奧氏體組成的回火馬氏體組織。這兩種金相組織共同構成了金屬材料的各種組織。對這兩種金相組織，必須在化學成分分析的基礎上，分析其成分與顯微結構特征，才能準確判斷金屬材料性能是否符合要求。
一般情況下，如果在鋼中含有少量的鐵素體和滲碳體，則可以認為是優質鋼材。但是在某些情況下，鐵素體和滲碳體含量較多時，并不一定是優質鋼材，如過冷奧氏體不銹鋼、合金結構鋼等。這就需要進行化學成分分析及金相組織分析。
金相分析的基本方法是將試樣磨成一定形狀后，用金相顯微鏡或高倍顯微鏡等進行觀察，以分析試樣的顯微組織結構和各種相態。金屬材料金相分析方法有許多種，按其方法的不同可以分為宏觀分析法和微觀分析法兩大類。
宏觀分析法是通過對試樣的宏觀形貌進行觀察和分析而得到相應的微觀組織，主要有顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察和能譜分析等方法。
微觀分析法是通過對試樣進行必要的化學處理而得到相應的微觀組織，主要有浸蝕法、腐蝕法和顯微剝皮法等。
目前，金相組織分析常用的方法是宏觀分析法和微觀分析法。宏觀分析法又分為兩大類：顯微硬度計測量和金相顯微鏡直接觀察，也可將兩種方法結合起來使用。
隨著材料工業的發展，對金屬材料性能的要求越來越高，這就要求金屬原材料化學材質分析人員必須具備多方面的知識。首先要掌握材料性能，了解金屬材料的特性，這樣才能滿足工業生產的需要。其次要有扎實的化學成分分析知識，化學成分分析是金屬原材料化學材質分析工作的基礎。另外還要熟悉金相組織分析方法，了解金相組織分析在金屬材料研究和制造中的應用，這樣才能保證材料分析工作質量。在實際應用中，需要根據具體情況選擇合適的金相組織分析方法，根據不同需求選擇不同的金相組織分析方法，才能更好地完成金屬原材料化學材質分析工作。