Για την αναζήτηση της μικροστρωματογραφικής δομής, της τεχνολογίας κατασκευής και για τον εντοπισμό μη ορατών νεότερων ή παλαιότερων επεμβάσεων στο αισθητικό αποτέλεσμα, ξεχωρίζουν οι μέθοδοι που αξιοποιούν τη φυσικοχημική συμπεριφορά των υλικών κατασκευής σε ακτινοβολίες διαφορετικού μήκους κύματος. Η μέθοδος της υπέρυθρης ρεφλεκτογραφίας, όπως και όσες χρησιμοποιούν διάφορες ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες (υπέρυθρη, ορατή, υπεριώδη, ακτίνες Χ, ακτίνες γ, κ.ά.), ανήκει στις «μη καταστρεπτικές» μεθόδους ανάλυσης. Προτάθηκε για την έρευνα των ζωγραφικών έργων τέχνης από τον J.R.G. van Asperen de Boer γύρω στο 1970. Η μέθοδος εκμεταλλεύεται τη διεισδυτικότητα των υπέρυθρων ακτίνων διαμέσου των χρωματικών στρωμάτων, που εξαρτάται από το βαθμό απορρόφησης και σκέδασης της ακτινοβολίας στο εσωτερικό του χρωματικού στρώματος, από την κατ’ όγκο συγκέντρωση της χρωστικής στο μέσο και από το πάχος του χρωματικού στρώματος. Η ανίχνευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας που τελικά εξέρχεται πραγματοποιείται με τη βοήθεια ηλεκτρονικού συστήματος που μετατρέπει αυτή τη μη ορατή ακτινοβολία σε οπτική εικόνα υψηλής ποιότητας.
H μέθοδος εφαρμόστηκε σε τέσσερις εικόνες του Βυζαντινού Μουσείου της Αθήνας με σκοπό να επιβεβαιωθεί η αξία της και να αναδειχθούν οι διαγνωστικές της δυνατότητες. Πρόκειται για:
α) τη «Σταύρωση» με τρία στρώματα ζωγραφικής (9ος, 10ος, 13ος αιώνας)
β) την «Παναγία Βρεφοκρατούσα» του 14ου αιώνα
γ) τον «Άγιο Γεώργιο» του 14ου αιώνα
δ) τη «Σταύρωση» του 18ου αιώνα