一种进行结构研究的仪器。利用激发源激发出样品中的二次粒子，研究二次粒子中电子部分能量分布的仪器的总称。这些电子随着能量的不同在数量上有一个统计分布，将这个分布以能量为横坐标，计数率为纵坐标，即得电子能谱图。按激发源的不同，可分为：(1)X射线光电子能谱仪。以X射线为激发源，获得内、外层光电子能谱。对检测轻、重元素都相当有效；(2)紫外线电子能谱仪。用紫外线为激发源，由于紫外线能量低，射线宽度窄，因此对激发价层电子灵敏度强，分辨力高，能获得直接反映分子特征的价层光电子能谱；(3)俄歇电子能谱仪。用电子射线枪为激发源，研究俄歇电子获得的能谱，与X射线荧光光谱仪相比，对检测原子序数小于33以下的轻元素有较高的灵敏度。