Порівняльне дослідження спрямоване на встановлення ступеня збіжності ознак ототожнюваного об'єкта, зафіксованих у засобах ідентифікації. Порівняльне дослідження має бути повним і детальним. Порівнюються в деталях не тільки найбільш очевидні й характерні ідентифікаційні ознаки, а й усі виявлені на етапі окремого дослідження незалежно від їх кількості та ступеня прояву. Часто порівняння саме дрібних, малопомітних особливостей дає змогу експертові зробити правильний висновок про тотожність об'єктів.
Порівняння здійснюють трьома способами: зіставлення, суміщення і накладення.
Зіставлення — розміщення порівнюваних об'єктів поряд так, щоб можна було одночасно спостерігати за їх ознаками. Цей процес відбувається через безпосереднє порівняння ознак ототожнюваного об'єкта з ознаками засобів ототожнення шляхом проектування порівнюваних ознак на один екран або розміщення їх в одному полі мікроскопа.
Суміщення — розташування порівнюваних об'єктів в одному полі так, щоб ознаки одного були продовженням ознак іншого. Цей спосіб найчастіше застосовують для порівняння слідів ковзання, що є чергуванням борозенок і валиків. Суміщення можна здійснювати за допомогою розрізу порівнюваних зображень ознак за однаковими лініями та поєднання розрізаних частин за збіжними ознаками. Для цього використовують спеціальні прилади — порівняльні мікроскопи МСК-1 та МС-5-П.
Накладення — встановлення такого контакту між порівнюваними об'єктами, щоб їх можна було спостерігати у світлі, яке проходить наскрізь. Для цього спільне зображення об'єктів переносять на прозорий матеріал (скло, плівку), а потім, суміщуючи їх один з одним, досліджують форми, розміри та розташування ознак у прохідному світлі. Так виявляють дописки та вставки на окремих документах, виконаних за допомогою копіювального паперу в одну закладку. Для застосування цього способу в експертній практиці сконструйовано спеціальний прилад оптичного накладення.
У методиці ідентифікаційного дослідження ознак і властивостей основною умовою об'єктивності дослідження та обгрунтованості висновків є порівняння об'єктів у порівнянних формах і станах. З огляду на це до порівнюваного матеріалу висувають такі вимоги:
• зразки мають бути отримані на однаковому чи схожому з матеріалом ототожнюваного об'єкта копіювальному матеріалі;
• порівнювані об'єкти мають бути зафіксовані в одному масштабі, ракурсі та за однакового освітлення;
• порівнювані ознаки мають бути виражені з однаковим рівнем деталізації (мікро- чи макроскопічним, молекулярним, генним);
• збіжні ознаки мають виявляти однакові результати за різних прийомів і засобів порівняння.
Дотримання наведених вимог до порівнюваних об'єктів забезпечує об'єктивність оцінки результатів порівняння та достовірність зроблених висновків.
Оцінювання результатів порівняння та обгрунтування висновків — завершальний етап ідентифікаційного дослідження. Це логічна діяльність, яка полягає у співвіднесенні результатів дослідження з походженням порівнюваних об'єктів, механізмом утворення відображень. Збіжні ознаки оцінюють кожну окремо й у сукупності, насамперед з позиції достатності подання ідентифікаційного поля ототожнюваного об'єкта. Порівнюють якість і кількість збіжних ознак і таких, що різняться, пояснюють їх походження. Після цього сформовану сукупність оцінюють як неповторну, з'ясовують та пояснюють вплив на її індивідуальність об'єктів, що різняться, і доходять висновку про індивідуальність сукупності.
Таким чином, у процесі оцінювання збіжності чи відмінності ознак формується внутрішнє переконання про неповторність збіжного комплексу ознак, а на його основі — висновок про тотожність або відмінність, вид, рід, клас об'єкта. Під час групофікації роблять висновок про схожість, однорідність або спільне джерело походження ознак.
Вирішальним на цьому етапі експертизи є оцінювання всієї сукупності ідентифікаційних ознак, притаманних тому чи іншому об'єкту ідентифікації. Питання про те, який мінімальний комплекс ознак в кожному конкретному випадку достатній для обґрунтування категоричного висновку, — одне з основних у теорії криміналістичної ідентифікації. Його правильне вирішення залежить не тільки від якості поданих для експертизи об'єктів, повноти й ретельності виконаного дослідження, а й від інших факторів: професійної підготовки, кваліфікації й досвіду експерта, його уважності, зосередженості, інших суб'єктивних якостей, а також від того, якими критеріями він керується при оцінюванні ознак. Звести до мінімуму вплив суб'єктивних факторів на експертний висновок, виробити об'єктивні критерії оцінювання означає підвищити науковий рівень і достовірність експертизи, виключити випадки експертних помилок.
Як зазначалося, єдиною підставою для висновку про тотожність об'єктів є індивідуальна (неповторна) сукупність їх ідентифікаційних ознак. Висновок експерта про тотожність може бути позитивним або негативним, категоричним або ймовірнісним.
Якщо сукупних ознак недостатньо для категоричного висновку, експерт обмежується ймовірнісним висновком (з високим ступенем імовірності). Доказове значення має лише категоричний позитивний або негативний висновок, а ймовірнісний не є доказом і може бути використаний тільки в оперативно-розшуковій діяльності. Експерт повинен відмовитися робити висновок, якщо наданих йому матеріалів недостатньо чи вони неякісні й непридатні для ідентифікації. Мотивами відмови експерта можуть бути також його некомпетентність у предметі призначеної експертизи і відсутність надійних експертних методик.