Ключевые слова: физико-химические методы исследования, сканирующая зондовая микроскопия, криминалистическое материаловедение, рамановская спектроскопия, метод резерфордовского рассеяния, нанодиагностика, математическое моделирование, криминалистическая экспертиза материалов, веществ и изделий. В работе представлен краткий обзор современных физико-химических методов, неразрушающих объекты исследования. Анализ аналитических возможностей и физических принципов, заложенных в основу рассматриваемых методов, позволяет определять перспективные направления их применения в сфере криминалистических исследований веществ и материалов. В связи с большим скачком научно-технической оснащенности преступного мира требования, предъявляемые к методам экспертных исследований, соответственно, возросли. Из ряда физико-химических методов, неразрушающих исследуемых объектов, выделены несколько, которые соответствуют современным высоким требованиям, с простой пробоподготовкой и доступным техническим оборудованием, в том числе, рамановская спектроскопия, метод резерфордовского рассеяния. Эти методы позволяют производить неразрушающий анализ элементного состава и структуры образца в приповерхностной области, при условии простой пробоподготовки и большого объема получаемой информации об объекте. В работе рассмотрено современное направление внедрения достижений научно-технического прогресса в экспертную практику такое, как нанодиагностика. Отмечены ее возможности, перспективы развития на примере исследований криминалистических объектов методами атомно-зондовой микроскопии. Также в работе сформулированы возможности применения математического моделирования в качестве метода неразрушающего контроля, как «инструмента» для интерпретации эмпирических результатов исследований свойств криминалистических объектов.