Son muchos los organismos biológicos causantes de alteraciones y daños a los objetos de patrimonio. En el caso de microorganismos como los hongos, líquenes, algas o bacterias, es necesario aislarlos y cultivarlos, es decir, tomar una muestra y producir en el laboratorio un ambiente que les permita a estos organismos crecer y ser visibles, para su identificación, clasificación y estudio.

Los cortes estratigráficos se emplean principalmente para conocer la forma y disposición de las diferentes capas o estratos que componen una pintura. Éstos se adquieren al extraer con un bisturí una sección milimétrica de la obra, que luego es recubierta dentro de una resina líquida. Al endurecerse, la resina protege la muestra y permite su manipulación para ser observada en el microscopio. Esta técnica también ha sido aplicada en el estudio de otros bienes como esculturas, murales y cerámicas. Para el caso de los metales, los cortes se denominan secciones metalográficas.

Esta técnica ha sido utilizada tradicionalmente por la geología para la identificación de rocas y minerales. Consiste en pulir una muestra del material hasta que alcance un espesor de 30 micras (0,003 milímetros) para que la luz pueda pasar a través de él. Las secciones delgadas se han empleado en el estudio de piedras, fachadas, ladrillos, pañetes, pinturas murales y cerámicas.

Se basan en el uso de reactivos químicos que al interactuar con un material determinado, provocan una reacción específica que permite identificar su naturaleza o la causa de algún deterioro. En algunos casos, estas reacciones implican cambios de color fácilmente apreciables, mientras que en otros, se deben utilizar luces especiales como la ultravioleta (U.V.) para poder observar la reacción. Los análisis microquímicos son de gran ayuda en el estudio de sustancias orgánicas propias de la pintura como aceites, gomas, lacas, barnices, colas y resinas.

Se fundamentan en la observación al microscopio de las características físicas y ópticas de los materiales, para llevar a cabo su identificación. En combinación con las técnicas microquímicas, los análisis morfológicos constituyen una herramienta importante en el estudio de pigmentos, fibras textiles, papeles, maderas y productos de corrosión.

Aunque la identificación y estudio de las sales puede hacerse a partir de diversos métodos como los microscópicos o los microquímicos, su especialidad constituye un capítulo aparte.

Es frecuente encontrar sales causando diferentes deterioros en los soportes inorgánicos que componen el patrimonio cultural. La mayoría de las sales se desplazan a través de la humedad y son solubles, pero una vez se cristalizan, pueden aumentar hasta 300 veces de tamaño y generar grietas en los objetos. Otras veces, pueden producir corrosión, como las sales de cloro en espacios cercanos al mar, los nitratos que se originan en la urea animal, o los sulfatos y carbonatos producidos por la contaminación. Se controlan desalinizando o manipulando las condiciones ambientales.