2 註解
當用一定能量的電子束、X射線或紫外光作用於試樣，其表面原子不同能級的電子將激發成自由電子。這些電子帶有試樣表面的信息，也具有特徵能量。收集這些電子並整理與記錄它們的能量分佈，就是電子能譜分析。與之相關的儀器便是電子能譜儀。
若以X射線或紫外光爲激發源作用於試樣表面所獲取的光電子能量的分佈信息便是光電子能譜。以X射線爲激發源時稱爲X光電子能譜（XPS）。XPS對化學分析最爲有用，故又叫做化學分析用電子能譜法（ESCA）。特定的X射線激發源激發原子內層電子產生了具有特定動能的光電子。由於它與特定原子中特定電子的結合能相對應，因此可用於鑑別試樣表面的組成與結構。若以紫外光作爲激發源時只能激發原子、分子的價電子，所獲得的能譜稱爲紫外光電子能譜（UPS）。由於所激發的價電子性質反映了它所處的化學環境，因此，UPS被利用來研究試樣表面的成分、結構及其化學價態。
用高能電子束爲激發源獲得試樣的俄歇電子能量分佈的信息叫做俄歇電子能譜（AES）。不同成分的俄歇電子具有各自的特徵頻率，能採集並分析俄歇電子能譜的便是俄歇電子能量譜儀。AES可作表面成分、結構及價態的分析。由於電子束易聚焦、易控制，可在試樣表面掃描，作成掃描俄歇微探針（SAM）。譜儀中可裝有氬離子槍用以清洗試樣表面，也可對試樣進行濺射，逐層剝離其表面後可作深度分析，即達到三維分析的目的。電子能譜取樣範圍可以小於1μm，靈敏度可達到10－18g。電子能譜分析也是一種無損分析方法。