X射線光電子能譜分析（XPS）是一種表面敏感的化學分析技術，主要用於分析材料表面的元素組成、化學鍵、電子態等。其工作原理是使用X射線照射樣品表面，導致原子或分子的內層電子或價電子被激發並逃逸出表面，這些逃逸出的電子被稱為光電子。通過測量這些光電子的能量和強度，可以獲得樣品表面的詳細信息。
XPS的主要套用包括：
元素的定性分析。通過分析特徵譜線的位置來鑑定除H、He以外的所有元素。
元素的定量分析。根據光電子譜線的強度（即光電子峰的面積）來反映原子的含量或相對濃度。
固體表面分析。包括表面的化學組成、原子價態、表面能態分布等。
化合物結構分析。通過精確測量內層電子結合能的化學位移，提供化學鍵和電荷分布信息。
分子生物學中的套用。例如，利用XPS鑑定維生素B12中的少量Co。
XPS技術的特點包括高表面解析度、非破壞性測試、定量分析能力和提供化學狀態信息。它能夠檢測材料表面的元素組成、氧化態、化學鍵狀態等，並具有表面成像能力，可以獲得樣品表面的化學分布圖像。
XPS技術廣泛套用於多個領域，包括材料科學、基礎化學、催化科學、腐蝕科學、微電子技術、半導體和新能源等，特別是在研究材料的表面化學反應、電子轉移、催化性能等方面發揮著重要作用。