超快电子晶体学（ultrafast electron crystallography; UEC），工学-光学工程-光学传输-瞬态光学，研究瞬态非平衡结构获得相变和原子核相干动力学等重要信息的学科。2003年，美国加州理工学院A.H.泽维尔（Ahmed H. Zewail）团队开发出第四代超快电子衍射系统，与前三代系统针对气相研究不同，第四代衍射系统专用于凝聚态物质研究，从而进入了超快电子晶体学这一全新领域。随后，美国密歇根州立大学课题组进一步对超快电子晶体学研究中超短电子脉冲的产生、控制和探测方面进行探索，实现了亚皮秒时间分辨率的超快电子纳米晶体学。该技术的出现为研究材料学中晶体、表面和界面的各种复杂的动力学提供了新方法，已成功应用于半导体表面、界面水、高温超导材料、相变材料、石墨和纳米棒材料等的研究。典型的UEC装置包括一个用于产生电子探针和激发光脉冲的飞秒激光系统、用于样品制备、真空进样和散射的超高真空腔室组件、高真空的电子枪系统和成像系统。UEC技术利用与激光泵浦-电子探测相似的方案，其中光激发时刻标志着时间零点。