Bonsoir Jumper44.

Je n’écrirais ni l’un ni l’autre. « Multimatérielle » me paraît encore plus susceptible de causer des incertitudes et des confusions sémantiques que les deux autres termes.
Pour ma part, je dirais analyse portant sur plusieurs (ou beaucoup de,  selon ce que  vous voulez exprimer) matériels.
Si vous tenez à employer ici « multimatériels » ou  « multimatérielle », guillemettez ces termes, ne serait-ce que parce qu’ils ne figurent dans aucun des dictionnaires consultés (on les trouve sur la Toile).

Cette réponse de Chambardon est intéressante concernant les problèmes que pose la création de mots comportant un préfixe comme anti.