此类模块主要采用显微光学、光散射、介电谱、拉曼光谱、红外光谱等分析方法，观测样品的物理化学变化。
在MCR流变仪平台添加以长焦显微镜、共聚焦显微镜为观测手段，可以在测量流变行为的同时，观测样品的内部微观结构，研究材料在微米尺度的结构变化。
在MCR流变仪平台添加小角激光散射、小角X光散射、小角中子散射系统，可以通过光散射的方式观测材料内部结构，研究纳米-微米级尺度的微观结构。
在MCR流变仪平台添加介电谱测量系统，可以在测量流变的同时，得到材料的电阻、电容、介电系数等电学信息，研究材料的绝缘特性。
在MCR流变仪平台添加拉曼光谱、红外光谱测量仪器，可以在测量流变的同时，得到材料的化学结构信息，适用于有化学结构变化反应过程，如环氧树脂固化等。
