因此，我們可以根據(jù)光電子的結(jié)合能定性分析物質(zhì)的元素種類，XPS定性分析元素的化學(xué)態(tài)與分子結(jié)構(gòu)，基本原理：原子因所處化學(xué)環(huán)境不同，其內(nèi)殼層電子結(jié)合能會(huì)發(fā)生變化，這種變化在譜圖上表現(xiàn)為譜峰的位移（化學(xué)位移），對于對某一固體試樣中兩個(gè)元素i和j，如已知它們的靈敏度因子Si和Sj，并測出各自特定譜線強(qiáng)度Ii和Ij，則它們的原子濃度之比為：ni:nj=(Ii/Si)：(Ij/Sj），因此可以求得相對含量。

實(shí)用XPS定量分析方法可以概括為標(biāo)樣法、元素靈敏度因子法和一級原理模型，目前XPS定量分析多采用元素靈敏度因子法，該方法利用特定元素譜線強(qiáng)度作參考標(biāo)準(zhǔn)，測得其它元素相對譜線強(qiáng)度，求得各元素的相對含量，根據(jù)譜峰形狀，結(jié)合文獻(xiàn)對O1s進(jìn)行峰擬合，分別是530eV左右的ZnO晶格O的峰(OL)、531，XPS常用AlKα或者M(jìn)gKαX射線為激發(fā)源，能檢測周期表中除氫、氦以外的所有元素，一般檢測限為0。

當(dāng)用XPS測量絕緣體或者半導(dǎo)體時(shí)，由于光電子的連續(xù)發(fā)射而得不到電子補(bǔ)充，使得樣品表面出現(xiàn)電子虧損，這種現(xiàn)象稱為“荷電效應(yīng)”，荷電效應(yīng)將使樣品表面出現(xiàn)一穩(wěn)定的電勢Vs，對電子的逃離有一定束縛作用，因此荷電效應(yīng)將引起能量的位移，使得測量的結(jié)合能偏離真實(shí)值，造成測試結(jié)果的偏差，高分辨譜經(jīng)過分峰擬合之后，就可以用來確定元素的化學(xué)態(tài)了，或者通過反應(yīng)前后樣品的高分辨譜圖對比來得到其表面電子結(jié)構(gòu)的變化信息等等。