X線光電子分光法(XPS)は、ESCAとも呼ばれる表面分析手法のひとつで、試料表面から数nm程度の元素組成及び化学状態(価数や結合状態)に関する情報を得ることができる。超高真空状態で、固体試料表面に軟X線(MgKα線やAlKα線)を当てると、光電効果により、表面物質中の原子に束縛されている電子は、X線のエネルギーによって真空中に飛び出す（光電子）。電子の結合(束縛)エネルギーは、元素固有のエネルギーを持つため元素の定性ができる。また、化学状態の違いが、結合エネルギーのシフト(化学シフト)として現れるため、元素の価数や結合状態がわかる。