实验研究.实验凝聚态物理学旨在使用实验探针来去发现物质的新特性。实验中使用到的探针包括电磁学现象，测量系统的响应函数、输运特性以及温度等等。目前受到广泛应用的实验手段包括利用X射线、红外线以及这样的探针得到的图谱，与研究物质热容这样的热响应以及系统的热传导情况等等。
散射.一些凝聚态实验使用像X射线、可见光及中子的散射来探测物质组分。具体用来散射的探针取决于研究涉及到的能量大小。可见光的能量在的数量级，可以被用来探测物质的介电常数及折射率等性质。X射线的能量在的数量级，可以用作原子