在仪器分析中，把物体与真空或气体间的界面称为表面，通常研究的是固体表面；当分析区域的横向线度小于100μm量级时称为微区。表面是固体的终端，表面原子有部分化学键伸向空间，因此表面具有很活跃的化学性质。表面的化学组成、原子排列、电子状态等往往和体相不同，并将决定表面的化学反应活性、耐腐蚀性、赫性、湿润性、摩擦性及分子识别特性等。因而表面，包括微区分析，涉及微电子器件、催化、材料及高新技术等众多领域。

通常近似地将表面厚度定义为5倍于原子或分子的直径，这意味着，对于原子结构的固体物质，如铁或硅，表面约1nm厚；对于分子结构的固体物质，如聚合物，其表面是指5倍单体的厚度，约5一10nm，这个厚度下面则显示整体材料的性质。在实际测试过程中，表面有时指1个原子层或几个原子层，有时指厚度达微米级的表面层。

表面分析是指对表面及微区的特性和表面现象进行分析、测量的方法和技术，包括表面组成、结构、电子态和形貌等。表面组成包括表面元素组成、化学价态及其在表层的分布，包括元素在表面的横向及纵向／深度分布；表面结构包括表面原（分）子排列等；表面电子态包括表面能级性质、表面态密度分布、表面电荷密度分布及能量分布等；表面形貌指“宏观”几何外形，当分析方法的分辨率达到原子级时，可观察到原子排列，这时表面形貌分析和表面结构分析之间就没有明确的分界了。

表面分析与表征涉及的内容很多，没有一种单独的方法能提供所有这些信息。表面分析通常是用一束粒子（光子、电子、离子或原子等）为探针来探测试样表面，在探针的作用下，从试样表面发射或散射粒子或波（粒子或波可以是电子、离子、光子、热辐射或声波等），检测这些粒子或波的特征和强度，就可以得到有关表面的信息。表面分析方法可以按探测“粒子”或发射“粒子”来分类，例如，探测粒子和发射粒子都是电子，则称电子能谱；如探测粒子和发射粒子都是光子，则称光谱；探测粒子和发射粒子都是离子，则称离子谱；如探测粒子是光子，发射粒子是电子，则称光电子谱。此外还有近场显微、扫描隧道显微、原子力显微等。因此有人将表面分析按表征技术分为4类。第一类：电子束激发；第二类：光子激发；第三类：离子轰击；第四类：近场显微镜法。表面分析方法还可以按用途划分，即按组分分析、结构分析、原子态分析、电子态分析等划分。由于一种表面分析方法不可能提供不同材料表面所有这些信息，因而不同表面分析方法应运而生。