Die genaue Identität eines Materials lässt sich in der Regel nicht vom bloßen Augenschein her erschließen. Für den richtigen, das heißt möglichst zerstörungsfreien Umgang mit diesen Materialien ist daher vor Beginn eines restauratorischen Eingriffs eine eingehende Untersuchung des Objekts notwendig.
Dazu gehört in vielen Fällen eine naturwissenschaftliche, oft chemische Identifizierung der in einem Kunstobjekt verwendeten Materialien wie Pigmente, Farbstoffe, Bindemittel oder Metalle bzw. deren Legierungen.
Auch haben Schädigungen sehr häufig einen naturwissenschaftlichen Hintergrund. Verschwärzungen auf Objekten können natürlich vom im Laufe der Jahre angesammelten Schmutz herrühren, sie können ihre Gründe aber auch in chemischen Umwandlungen von Pigmenten oder Silberauflagen durch Luftschadstoffe haben. Stark verbräunte Überzüge oder Firnisse auf Gemälden oder gefassten, d.h. bemalten Skulpturen, die das Objekt unansehnlich machen, sind naturwissenschaftlich durch sogenannte photochemische Reaktionen leicht erklärbar.
Hier zeigt sich, dass ein gewissenhaft arbeitender Restauratorinnen und Restauratoren profunde naturwissenschaftliche Kenntnisse aufweisen und manchmal auch einfache mikroskopische und chemische Arbeiten selbstständig durchführen können muss. Mit mikroskopischen und chemischanalytischen Methoden können Materialien und Werkstoffe identifiziert werden.
Der Studierende lernt Fassungsaufbauten mittels von ihm angefertigten Querschliffen unter dem Mikroskop unter Normal- und auch UV-Licht zu erkennen und zu dokumentieren. Mikrochemische Analysen zur Charakterisierung von Pigmenten, Bindemitteln, Metallen, Salzausblühungen etc. werden erst an Laborproben geübt, später dann vor allem an Originalproben praktisch im Chemielabor durchgeführt. Dabei werden bereits bekannte chemisch-analytische Methoden zur Identifizierung von Objektmaterialien ohne größeren und damit teueren instrumentellen Aufwand in zahlreichen Fällen erfolgreich angewendet.
Die Ergebnisse der Analysen fließen in die Dokumentationen zu den Objekten ein und helfen in zahlreichen Fällen, die vorliegenden Schadensursachen zu verstehen und entsprechende Maßnahmen gegen weitere Schädigungen zu ergreifen. Auch die modernen instrumentellen, häufig zerstörungsfrei arbeitenden Methoden zu Untersuchungen an Kunstobjekten sind hier ein wichtiges Themengebiet.
Solche Methoden stehen aufgrund des hohen finanziellen und technischen Aufwandes oft nur in größeren Forschungseinrichtungen und Universitäten zur Verfügung. Hier findet der Restaurator dann Ansprechpartner, die ihm bei der Lösung seines Analysenproblems helfen können.
