金属组织检验就是通过各种金相手段观察金属材料内部结构，对晶粒大小、形状、种类、相组成、相对数量和分布进行定性和定量的测量。金属组织检验是钢材性能检验项目之一，因为钢材的性能决定于它的成份、结构和组织。材料成分一定后，它的许多性能将由结构、组织、宏观和微观缺陷所决定。
金相组织检验的内容和手段主要分为：低倍组织检验、高倍组织检验和电镜显微组织检验。
1、低倍组织检验，是指用肉眼或放大镜观察钢材的纵横断面上的缺陷，也叫宏观组织检验。低倍组织检验常用的试验方法如下：
1) 酸浸试验：分热酸浸（70-80度）和冷酸浸两种。根据不同的钢种采用不同的酸液。检验的内容 要是将钢中的疏松、偏析、气泡、白点和非金属夹杂等显露出来。
2）塔形车削发纹检验：把规定尺寸罘的塔形试样进行热酸浸，且于显示沿轧制方向的不一定长度、深度的小裂纹。
3）硫印试验：在检验的试样上覆以用5%-10%硫酸水溶液浸过的相纸，呈现深棕色印痕，用于检验钢中硫的数量与分布。
4）断口试验：是检验钢材宏观缺陷的重要方法之一，可与酸浸检验并用，互相补充。按钢种和检验的要求不同，试样在检验前要经过不同方式的热处理，分淬火断口、退火断口和调质断口，通常都采用淬火断口。在淬火断口上可以发现白点、夹杂、夹层、气孔等缺陷。退火断口用于轴承钢和工具钢，可检查晶粒的均匀细密程度，以显示石墨碳析出、夹杂、缩孔等缺陷。调质断口只用于少数钢材，断口上出现的纤维组织能在一定程度上反映钢的力学性能。
2、高倍组织检验，即显微组织检验，是用放大100-2000倍的显微镜对钢材内部进行观察分析的检验方法。检验内容有非金属夹杂、带状组织、碳化物不均匀性、碳化的液析、脱碳层深度测定、球状组织级别评定、网状组织级别评定和奥氏体晶粒度级别评定。
3、电镜显微组织检验，也中精细组织检验，是用放大几千倍到几十万倍的电子显微镜对钢材内部进行观察分析。
此外，还有用X射线衍射方法测定金属和合金内部各种相的晶体结构、用电子探针分析组织中显微区域内化学成分等的组织检验方法。