Amorf polimerek fizikai öregedése során olyan változások mennek végbe, amelyek az anyagok makro- és mikroszerkezetét egyaránt érintik. A makroszerkezeti változások közé sorolhatjuk a térfogat- és az entalpiarelaxációt, amelyek nyomon követésére a dilatometria, illetve a kalorimetria kínál lehetőséget. A dilatometria alkalmazásakor a térfogat-változást legtöbb esetben hossz-változásra visszavezetve állapíthatjuk meg. A kalorimetriás módszerek közül a differenciál pásztázó kalorimetriát (DSC) használjuk az öregedés során lejátszódó változások monitorozására, és itt a hőkapacitás-változást figyeljük. A mikroszerkezeti vonatkozások tekintetében a polimerek szabadtérfogat-változásának van fontos szerepe. A szabadtérfogati üregek méretének és eloszlásának változása nyomon követhető olyan spektroszkópiás módszerekkel, mint a pozitron annihilációs élettartam spektroszkópia (PALS), az elektronspin rezonancia spektroszkópia (ESR), valamint a fluoreszcencia spektroszkópia. Az ilyen jellegű változások monitorozására alkalmas lehet még fotokémiai jelölők alkalmazása és a kisszögű röntgenszórás mérés (SAXS). Az öregedés következtében módosult polimer-szerkezet morfológiája pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) vizsgálható.