高能量的电子束（或X射线）照射固体试样时将与试样的原子发生碰撞，使试样内的原子内壳层电子因电离激发而留下一个空位，这时较外层电子向这一能级跃迁使原子释放能量。在这个过程中可以发射有特征能量的X射线或者也可以将这部分能量交给另外一个外层电子，引起进一步电离，从而发射出具有特征能量的俄歇电子。检测俄歇电子的能量与强度可以获得有关表面层化学成分定性或定量信息，这就是俄歇电子能谱仪的基本原理。

        俄歇电子能谱仪是通过能量分析器及检测系统来检测俄歇电子的能量和强度，获得有关表层化学组分的定性和半定量的信息以及电子态等。它能分析试样表面3mm以内的深度，分析原子序数为3以上的所有元素，对轻元素特别灵敏；测定元素的浓度极限范围为0.01％~0.1％（at），能方便地对试样作点、线、面上元素分布的鉴定并能给出元素分布的图像，分析方法与电子探针相似。俄歇电子能谱仪可进行定性分析、定量分析、元素深度分析、化学状态的分析和俄歇电子显微分析。几种分析方法的特点见下表。

几种表面分析仪器的特点