En este documento, se propone una metodología novedosa para la identificación de materiales. Se basa en el uso de una matriz de sensores de microondas con elementos resonando a varias frecuencias dentro de un amplio rango y aplicando algoritmos de aprendizaje automático a los datos recopilados. A diferencia de los sistemas de detección de microondas anteriores que se basan principalmente en un solo sensor resonante, la metodología propuesta permite la caracterización de materiales en un amplio rango de frecuencias que, a su vez, mejora la precisión del procedimiento de identificación de materiales. El rendimiento de la metodología propuesta se prueba mediante el uso de materiales fácilmente disponibles como maderas, cartones y plásticos. Sin embargo, la metodología propuesta se puede extender a otras aplicaciones como la identificación de líquidos industriales y la identificación de materiales compuestos, entre otros.