任何材料都會對入射到此材料的電磁波產生影響，例如，部分電磁波能量會被反射回入射的方向，也有部分可能會被透射到材料的另外的表面，還有部分電磁波能量會被消耗在材料中并轉換成為其他形式的能量，例如變成熱能。
不同的材料對不同頻率和能量的入射電磁波可能會有不同的特性表現。例如，眼鏡鏡片就是我們用于對光波（很高頻率的電磁波）進行影響的一種材料。一般的視力校正鏡片希望入射的光波能量全部從鏡片的另外一個表面透射出來，而墨鏡鏡片主要是將入射的光波消耗掉（或反射回入射方向，例如表面金屬鍍膜），不同顏色的墨鏡對不同頻率（顏色）的光波的透射消耗不同。
測量目標
· 介電常數：是描述材料與電場相互作用的一個量。一般為復數，其實部（ε’）表征外部電場中存儲于材料中的能量，虛部（ ε’’）表征外部電場在材料中消耗的能量。對于不同方向的電場，材料的介電常數可能不同。
· 磁導率：是描述材料與磁場相互作用的一個量。一般也為復數，同樣其實部（μ’）表征外部磁場中存儲于材料中的能量，虛部（ μ’’）表征外部磁場在材料中消耗的能量。有些材料，例如，鐵，鈷等金屬和其合金具有磁滯特性。
如果知道了材料的介電常數和磁導率，我們就可以計算出電磁波在材料內部和兩種不同材料的表面的反射，損耗和透射的特性。
材料的高頻測量應用
通過對材料的高頻特性測量直接推算出此材料在高頻應用中的表現，例如，對材料的電磁波吸收特性的測量，我們可以推算出將此材料涂在飛機表面后飛機對雷達的隱身效果。再例如，對纖維板材料的高頻特性測量，可以推斷出此類材料是否適于作為電路板。
對材料的高頻特性的測量的另外的一類應用，是通過讀取材料的高頻特性的變化，推斷出材料的某些特性的變化，例如，通過對面粉的高頻特性的測量，可以推斷出面粉的含水率，再例如，對地面作物對電磁波反射率的變化，可以推斷出農作物的成熟度和收成，這是遙感測量的基礎。
高頻材料測量
一個完整的高頻材料測量系統包括如下部分：
· 測量儀表：提供激勵信號，并拾取被測材料的響應。
· 測量夾具：確定被測材料在電場（磁場）中的位置，并提供激勵信號和響應信號的接口。
· 測量軟件：將儀表的顯示結果（如S參數）轉換為介電常數或磁導率。
測量內容：
· 復介電常數（Complex Dielectric Constant）
· 損耗正切（Loss Tangent）
· 復導磁率（Complex Permeability）
· S參數：插入損耗、回波損耗、反射率、輸入阻抗、屏蔽效率
材料－夾具－參數
不同的材料特性需要不同的材料方法和不同的測量夾具：
· 氣體，液體，固體
· 板狀，塊狀，粉末，切割
· 方向，多層，鐵電
對于不同的測量夾具，測量儀表得到不同的測量參數：
· 反射（和/或）透射
· 諧振頻率
· 電容（感）量
對于不同的測量夾具需要不同的測量軟件
測量方法
傳輸法
· 主要包括波導法、同軸線法、帶狀線傳輸法、自由空間法、傳輸線終端加載法
· 主要優點：測試頻帶寬,可測試電磁參數,適于高損耗材料的測試
· 主要缺點：對低損耗材料的損耗測試誤差較大
諧振法
· 主要包括高Q 腔法、矩形腔法、微帶諧振器法、帶狀線諧振器法、超導腔法、介質諧振器法、諧振腔微擾法等。
· 諧振法是通過測試諧振腔（器）的諧振頻率和固有品質因數，從而計算出介質材料的微波復介電常數
· 主要優點：測試準確度高,特別適合于低損耗材料的測試.
· 主要缺點：測試頻帶窄,不能同時測試電磁參數
傳輸法
傳輸法是將被測材料置入測試裝置中，將其作為雙口網絡，測量此雙口網絡S參數，從而推算出微波的材料參數。
也可將被測材料將被測材料置入傳輸線終端作為單口網絡，將被測樣品加工成可嵌入波導或同軸線內填滿終端，然后終端用金屬片短路，對較大面積的片狀介質材料放置在同軸或波導端口外進行測量。這樣就構成了傳輸線終端加載法。利用傳輸線入射的波經被測介質反射后對復反射系數Γ進行檢測，可推算出被測材料的復介電常數。可進行無損測量。
自由空間測試法屬于開場測量方法，因為所采用的電磁波為線極化平面波，所以可對材料進行取向測試，可實現對介質材料復介電常數的寬頻帶測量，在某些場合可完成非損傷測試。
主要優點：測試頻帶寬,可測試電磁參數，適于高損耗材料的測試
主要缺點：對低損耗材料的損耗測試誤差較大