X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy，简称XPS）是一种 用于测定材料中元素构成、实验式，以及其中所含元素化学态和电子态的定量能谱技术。这种技术用X射线照射所要分析的材料，同时测量从材料表面以下1纳米到10纳米范围内逸出电子的动能和数量，从而得到X射线光电子能谱。
XPS的主要应用包括：
元素的定性分析
根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除氢（H）和氦（He）以外的所有元素。
元素的定量分析
根据能谱图中光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度。
固体表面分析
包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面电子的电子云分布和能级结构等。
化合物的结构
可以对内层电子结合能的化学位移精确测量，提供化学键和电荷分布方面的信息。
分子生物学中的应用
例如利用XPS鉴定维生素B12中的少量钴（Co）。
其他应用
分析无机化合物、合金、半导体、聚合物、元素、催化剂、玻璃、陶瓷、染料、纸、墨水、木材、化妆品、牙齿、骨骼、移植物、生物材料、油脂、胶水等。
XPS技术具有高灵敏度和高空间分辨率，能够提供关于材料表面和内部结构的详细信息，因此在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用。