XPS：X射線光電子能譜分析(XPS, X-ray photoelectron spectroscopy)測試的是物體表面10納米左右的物質的價態和元素含量，而EDS不能測價態，且測試的深度為幾十納米到幾微米，基本上只能定性分析，不好做定量分析表面的元素含量。
原理：用X射線去輻射樣品，使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子。可以測量光電子的能量，以光電子的動能為橫坐標，相對強度（脈沖/s）為縱坐標可做出光電子能譜圖，從而獲得試樣有關信息。待測物受X光照射后內部電子吸收光能而脫離待測物表面(光電子)，透過對光電子能量的分析可了解待測物組成
應用：測定電子的結合能來實現對表面元素的定性分析，包括價態。
X射線光電子能譜因對化學分析最有用，因此被稱為化學分析用電子能譜（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）。
1. 元素的定性分析。可以根據能譜圖中出現的特征譜線的位置鑒定除H、He以外的所有元素。
2. 元素的定量分析。根據能譜圖中光電子譜線強度（光電子峰的面積）反應原子的含量或相對濃度。
3. 固體表面分析。包括表面的化學組成或元素組成，原子價態，表面能態分布，測定表面電子的電子云分布和能級結構等。
4. 化合物的結構。可以對內層電子結合能的化學位移精確測量，提供化學鍵和電荷分布方面的信息。
5. 分子生物學中的應用。Ex：利用XPS鑒定維生素B12中的少量的Co。