X射线光电子能谱（XPS）是一种 对固体表面进行定性、定量分析和结构鉴定的实用性很强的表面分析方法。它通过利用X射线与样品的光电效应，激发表面电子并测量其能量分布，从而获得关于材料表面成分、化学状态及元素价态的定性和定量信息。
XPS分析的主要内容包括：
定性分析
根据测得的光电子动能可以确定表面存在哪些元素，包括氢、氦以外的所有元素，灵敏度约0.1at%。
能够观测化学位移，化学位移同原子氧化态、原子电荷和官能团有关，是原子结构分析和化学键研究的基础。
定量分析
根据具有某种能量的光电子的强度可知某种元素在表面的含量，误差约20%。
可以测定元素的相对浓度，又可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。
化学状态分析
根据某元素光电子动能的位移可了解该元素所处的化学状态，有很强的化学状态分析功能。
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。
结构分析
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。
应用领域
广泛应用于无机化合物、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、胶水等的分析。
在钙钛矿材料研究中，XPS被广泛用于分析表面氧化、界面反应、元素掺杂等现象。
其他应用
在分子生物学中，利用XPS鉴定维生素B12中的少量的Co。
XPS与俄歇电子能谱技术（AES）配合使用，可以提供更为全面的材料分析信息。
XPS技术具有高灵敏度、高分辨率和高定量性等优点，使其成为材料科学研究中不可或缺的检测手段。