Катодолюминесценция считается одним из наиболее эффективных методов неразрушающего анализа материалов, потому что она обладает следующими преимуществами:

• Высокая энергия возбуждения. 1 Она во много раз превышает ширину запрещённой зоны любых широкозонных материалов. 1 Это позволяет исследовать оптические переходы, для возбуждения которых необходима энергия более 6 эВ (область вакуумного ультрафиолета). 1
• Возможность визуального исследования. 3 Наблюдая катодолюминесценцию в широком (расфокусированном) электронном пучке, можно визуализировать пространственное распределение дефектов, фаз и т. д.. 3
• Высокая чувствительность. 3 Даже небольшая концентрация дефектов или люминесцирующей примеси даёт вклад в катодолюминесценцию. 3
• Возможность исследовать свойства объекта на разной глубине. 3 При изменении энергии электронов (ускоряющего напряжения) изменяется глубина их проникновения в образец. 3 В случае изучения многослойных структур варьирование энергии электронного пучка позволяет изучать особенности люминесценции слоёв, расположенных на разной глубине, а также транспорт носителей заряда. 3