多种技术方法用于观测小行星的表面特性和成分，包括可见光反射光谱、偏振测量、红外辐射测量、UBV三色光度测量、红外光谱、紫外光谱、射电辐射测量及雷达探测等，已得到几百颗小行星的丰富资料，并综合这些资料进行小行星分类研究。
1）小行星的反照率
太阳光照射到小行星表面，一部分被吸收，一部分被反射出来。在入射方向（相角0°）反射的光流与入射光流之比称为几何反照率（以下简称反照率（Albedo））。偏振测量可得到反射光的偏振度，再利用实验得到的偏振度与反照率及相角的关系，就可得出小行星的反照率。偏振测量一般在可见光波段进行，因而得出的小行星（可见光）反照率记为Pv。小行星吸收的太阳辐射正比于（1-Pv），它使小行星加热并发出红外热辐射，因此红外辐射也正比于（1-Pv）。于是，可从小行星的红外辐射求出其反照率Pv。反照率Pv约为0.05和0.18的小行星数目多，可分类为低反照率的碳质小行星（C类）和高反照率的石质小行星（S类）。反照率与小行星表面的物质成分、颗粒大小及表面结构有关，但只能粗略地反映表面情况，要确切地认识小行星表面情况，还需结合其他资料来综合判断。
2）小行星的分类
虽然各小行星的表面成分和性质有相似性，但也有差别，根据光谱等资料改进分类，分为三大类（group）的14型（type）和几个新的型（见表7-1）。
表7-1 小行星的光谱分类
（续表）
*类别E、M和P在这些波段无光谱区别，需要进行独立的反照率测量。(www.xing528.com)
显然，只有较亮的小行星才能得到较多观测资料，进而分类。在直径大于100 km的小行星中，C类约占65%，S类占15%，D类占8%，P类占4%，M类占4%，其他类占4%。统计表明，各类所占比例与小行星大小无关。
E类和R类主要是离太阳近的小行星，其次是S类小行星（在主带内区外），而离太阳远的主带外的小行星都是M、F、C类的，D类以特洛伊群小行星为主。一般认为，这样的类别-距离分布意味着小行星就形成于现在太阳的附近（见图7-9），各类的成分反映原始星云的性质，因而为研究太阳系形成提供一定条件。
3）小行星表层的物质成分
飞船近距考察的小行星大多是表面受陨击和不规则的，表明它们是母体受碰撞瓦解的碎块。陨击使小行星表面形成表土层，偏振、光谱、红外辐射、射电观测及雷达探测都表明，许多小行星表面有类似于月球表土的性质。
小行星的紫外、红外和可见光的光谱分析可得到其表面物质成分和矿物的一些线索，认证出金属铁、辉石、橄榄石、不透明物质（非结晶碳等）及层状硅酸盐（黏土）等（见图7-10）。然而，主带小行星一般缺乏陨石的矿物组合，因此，对小行星光谱的解释应当慎重。
图7-9 各类小行星随日心距的分布
图7-10 几颗小行星（点）和陨石（线）的光谱
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