X射线光电子能谱 (XPS)，也被称为化学分析电子能谱 (ESCA)，是分析材料表面化学性质的一项技术。具有灵敏度高、分辨率高、元素分析全（除H和He）、为非破坏性分析、深度剖析、小于10 nm薄膜分析（角分辨）、元素化学态分布（XPS成像技术）等特点。
1、可定性分析，根据所测得谱的位置和形状来得到有关样品的组分、化学态、表面吸附、表面价电子结构、原子和分子的化学结构、化学键合情况等信息。2、可定量分析，以能谱中各峰强度的比值为基础进行分析，把所测到的信号强度转变成元素的含量，即将谱峰面积转变成相应元素的含量。3、可深度剖析，由于样品本身的层状结构如氧化、钝化等原因导致样品在深度方向上化学状态的不同。通过利用氩离子枪对样品表面进行氩离子溅射剥离，控制合适的溅射强度及溅射时间，将样品表面刻蚀一定深度，然后进行取谱分析。4、可角分辨电子能谱分析，改变样品表面与入射光束间的角度，即可改变入射光的检测深度，使得检测深度变浅，这样来自最表层的光电子信号相对较深层的会大大增强。利用这一特性，可以对超薄样品膜表面的化学信息进行有效地检测，从而研究超薄样品化学成分的纵向分布。
