電子能譜儀的類型有許多種，它們對樣品表面淺層元素的組成能做出比較精確的分析，有時還能進行在線測量如膜形成成長過程中成分的分布、變化的探測等，使監測制備高質量的薄膜器件成為可能。
光電子能譜儀
光電子譜儀分析樣品成分的基本方法，就是用已知光子照射樣品，然后檢測從樣品上發射的電子所帶有關于樣品成分的信息。試驗中，作為探針的光子的參量是已知的，而檢測電子所帶的信息包括其能量分布、角度分布和自旋特性，確定這些信息與樣品成分的關系就可以分析樣品的成分。按探針光子的能量，PES可以分為兩類：X射線光電子譜(XPS)，能量范圍為100eV～10keV；紫外線電子譜(UPS)能量范圍為10eV～40eV。
俄歇電子能譜儀
電子束轟擊材料表面，會產生表征元素種類及其化學價態的二次電子，這種二次電子稱為俄歇電子。俄歇電子的穿透能力弱，故可以用來分析表面1nm以內幾個原子層的成分。如配上濺射離子槍可對試樣進行逐層分析；掃描電鏡可以附加俄歇譜儀，以便對微小區域進行分析。俄歇譜儀(AES)可以對包括輕元素在內的幾乎所有元素進行分析，故它對表面輕元素分析研究具有重要意義。 [2]
俄歇電子譜儀主要由提供電子束的電子槍、接收俄歇電子并向能量分析器輸送的電子倍增器以及進行逐層剝離的濺射離子槍。