La formación de los productos de alteración físico-químicos de los materiales que constituyen los bienes culturales va a depender directamente de factores como la composición química y mineralógica original de los materiales, su configuración estructural, y sus propiedades físicas e hídricas, que junto a factores externos como la climatología, las características del medio ambiente en el que se encuentran y la presencia de determinados materiales adyacentes, pueden provocar distintos mecanismos de deterioro y la formación de diversos productos de alteración físico-químicos.

Consiste en identificar la composición, estructura y espesor de los distintos tipos de de costras de alteración que se pueden desarrollar sobre el sustrato y que implican modificaciones superficiales en distinto grado del mismo. Este estudio requiere la toma de muestras y la aplicación conjunta de varias técnicas de análisis como la difracción de rayos X, microscopia electrónica y técnicas de análisis químico. En caso de materiales bien cohesionados se puede realizar también un análisis con microscopio petrográfico.

Las sales solubles resultan ser, además de un producto de alteración físico-químico, uno de los factores de alteración de mayor incidencia en sustratos porosos. Su identificación es de primordial relevancia para establecer su origen y peligrosidad. Para su caracterización se requiere la toma de muestras y el empleo de diversas técnicas de análisis físico-químicas.

La corrosión es la tendencia que tienen los metales a volver al estado en que se encontraban en la naturaleza, es decir, en forma de compuestos (óxidos, hidróxidos, sulfatos, etc.), que es, en términos termodinámicos, el estado más estable.

Es un proceso electroquímico de óxido-reducción cuya velocidad depende de las propiedades físico-químicas del metal o aleación metálica, de la naturaleza del entormo adyacente con el cual interactúa y de la relación con otros elementos metálicos próximos al mismo.

Los productos de corrosión que se forman como consecuencia del proceso de corrosión nos dan en principio información acerca del estado de conservación de la pieza. La caracterización de estos productos se realiza mediante microscopía óptica y electrónica de barrido para la identificación morfológica y textural, microanálisis por dispersión de energía de rayos X acoplado al microscopio electrónico como técnica de análisis químico elemental, y por último la difracción de rayos X y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier para la identificación composicional.