Wetenschappers gebruiken verschillende methoden om de samenstelling van lagen te bepalen, afhankelijk van de specifieke context en het type laag dat wordt bestudeerd. Hier zijn enkele veel voorkomende technieken:

voor de lagen van de aarde:

* seismische golven: Door te analyseren hoe seismische golven van aardbevingen door de aarde reizen, kunnen wetenschappers de fysieke eigenschappen van verschillende lagen afleiden. Veranderingen in de snelheid en richting van deze golven geven overgangen aan tussen vaste, vloeistof en gedeeltelijk gesmolten lagen.

* zwaartekrachtmetingen: Variaties in de zwaartekrachtveld van de aarde onthullen dichtheidsverschillen in de planeet. Deze variaties geven aanwijzingen over de samenstelling van verschillende lagen.

* Metingen van magnetische veld: Het magnetische veld van de aarde wordt gegenereerd door de beweging van gesmolten ijzer in de buitenste kern. Door het magnetische veld te bestuderen, kunnen wetenschappers de samenstelling en eigenschappen van de kern afleiden.

* meteorieten: Meteorieten, die fragmenten van asteroïden en andere hemelse lichamen zijn, geven inzicht in de samenstelling van de vroege lagen van de aarde.

Voor andere soorten lagen:

* röntgendiffractie: Deze techniek maakt gebruik van röntgenfoto's om de kristalstructuur en samenstelling van materialen te bepalen. Het kan worden gebruikt om dunne lagen materialen zoals coatings of geologische formaties te analyseren.

* Elektronenmicroscopie: Deze techniek maakt gebruik van elektronen om beelden van materialen te maken met een zeer hoge resolutie. Het kan de samenstelling en structuur van lagen binnen een materiaal onthullen.

* spectroscopie: Verschillende elementen en moleculen absorberen en stoten licht uit bij specifieke golflengten. Door de spectrale eigenschappen van een materiaal te analyseren, kunnen wetenschappers de samenstelling van de verschillende lagen identificeren.

* chemische analyse: Verschillende chemische tests kunnen worden gebruikt om de samenstelling van een laag te bepalen. Technieken zoals massaspectrometrie en chromatografie kunnen worden gebruikt om verschillende elementen en verbindingen te identificeren en te kwantificeren.

* Bemonstering en directe observatie: Soms kunnen wetenschappers direct een laag proeven en observeren om de samenstelling ervan te bepalen. Geologen kunnen bijvoorbeeld rotsmonsters van verschillende diepten verzamelen om de samenstelling van de lagen van de aarde te bestuderen.

De specifieke gebruikte methoden zijn afhankelijk van de specifieke laag die wordt onderzocht, de beschikbare bronnen en de onderzoeksvraag.