Az anyagok a felületükön keresztül kerülnek kapcsolatba a környezetükkel, ezért tulajdonságaikat is nagymértékben befolyásolják határfelületeik. A „felület” azonban nem csak az anyag legkülső, egy atomsornyi vastag rétegét jelenti, hanem – vizsgálati módszertől is függően – azt a néhány nm (de legfeljebb pár μm) vastagságú réteget, amelynek tulajdonságai eltérnek a tömbfázisban tapasztalhatóaktól. Felületek és azok közelében lévő rétegek elemezése nagy fejlődésen ment keresztül az elmúlt évtizedekben. Az alkalmazott módszerek száma és azok teljesítőképessége is ugrásszerűen megnőtt. Ezek közül kiemelve a legjelentősebb spektroszkópiai módszereket, a gerjesztő energiaforrás szerint csoportosítva tekintjük át őket, majd bemutatunk néhány további, képalkotó eljárást is.