光电子能谱分析（photoelectron spectroscopy），工学-材料科学与工程-材料基础-材料表征与分析-[谱仪分析方法]，用单色光照射试样表面发射光电子，根据光电子谱进行物理化学分析的方法。简称PES。最常用的单色光源是软X射线和紫外光，相应的分别称为X射线光电谱（XPS）和紫外光电子谱（UPS）。光电子能谱的物理基础是光电效应，即样品用一束一定能量的单色光子照射（即固定频率），会有电子从表面逸出，这就是光电效应。较常用的术语是光电离作用或者光致发射。其过程是入射光子与被照射原子相互作用，单个光子把全部能量转移给原子中某个能级上的一个受束缚的电子，这个电子得到的能量一部分用于克服能级的束缚能，余下的部分成为该电子的动能，由试样表面发射出去即为光电子。这个过程可用爱因斯坦关系表述式中为入射光子的能量；为光电子的动能；为发射这个光电子的能级的结合能（即发射这个光子的第层电子的电离能）。与用电子或离子激发相比，光子一次即把全部能量转给受激发的电子，产生的光电子有确定的能量。用已知能量的辐射激发，是已知的。测量光电子的动能，就可得到结合能。