Το Auger Electron Spectroscopy (AES) χρησιμοποιείται συχνά για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης ενός λεπτού, μικροσκοπικού στρώματος μιας επιφάνειας. Τα σωματίδια που ονομάζονται ηλεκτρόνια στοχεύουν συνήθως στο υλικό, πυροδοτώντας το φαινόμενο Auger, στο οποίο αφαιρείται ένα ηλεκτρόνιο από το εσωτερικό κέλυφος ενός ατόμου, ένα σωματίδιο υψηλότερου επιπέδου παίρνει τη θέση του και ένα άλλο ηλεκτρόνιο εκπέμπεται. Διεξάγονται σε εξαιρετικά υψηλό κενό, η δοκιμή συνήθως ολοκληρώνεται με ένα πιστόλι ηλεκτρονίων, αναλυτή, ανιχνευτή και συσκευή εγγραφής δεδομένων. Οι πληροφορίες αναλύονται συνήθως γραφικά. Η φύση των κορυφών συνήθως βοηθά στον προσδιορισμό των ενώσεων που υπάρχουν στο δείγμα.
Συχνά χρησιμοποιούνται δέσμες ηλεκτρονίων, αν και μερικές φορές απελευθερώνονται ακτίνες Χ. Ο τύπος του υλικού που δοκιμάζεται καθορίζει ποιο θα χρησιμοποιηθεί. τα οξείδια, για παράδειγμα, μπορούν να αποικοδομηθούν εάν εκτεθούν σε υψηλά επίπεδα ηλεκτρονίων. Οι ουσίες μπορούν να αναγνωριστούν επειδή η ενέργεια ενός ηλεκτρονίου Auger είναι τυπικά μοναδική για το στοιχείο. Στη φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger, τα σωματίδια που διαφεύγουν γενικά δεν είναι τόσο ενεργητικά όσο άλλα. Γενικά πρέπει να βρίσκονται πολύ κοντά στην επιφάνεια για να μπορούν να διαφύγουν και τυχόν αέρια που υπάρχουν κατά τη διάρκεια του AES μπορούν να εμποδίσουν το σωματίδιο να φτάσει στον ανιχνευτή.
Ένα όπλο ηλεκτρονίων που χρησιμοποιείται στη φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger αποτελείται συνήθως από μια πηγή για τα σωματίδια και έναν φακό που εστιάζει τη δέσμη. Ο φακός μπορεί να είναι ηλεκτροστατικός ή ηλεκτρομαγνητικός. ποια θα χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από την απαιτούμενη ανάλυση. Ένας αναλυτής ενέργειας ηλεκτρονίων που αποτελεί μέρος μιας τεχνικής φασματοσκοπίας ηλεκτρονίων Auger μπορεί να ταξινομήσει τα εκπεμπόμενα σωματίδια με βάση τα ενεργειακά τους επίπεδα. Ο αναλυτής μπορεί να σχεδιαστεί είτε ως κυλινδρικό κάτοπτρο είτε ως δύο ημισφαιρικά ομόκεντρα κελύφη.
Οι ανιχνευτές ενός ή πολλαπλών καναλιών χρησιμοποιούνται συχνά για τη φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger. Τα δεδομένα στη συνέχεια αναλύονται με σύνολα κορυφών σε ένα γράφημα. Οι σαρώσεις συνήθως χρειάζονται λίγα λεπτά για να ολοκληρωθούν, ενώ οι μετρήσεις υψηλής ανάλυσης μπορεί να διαρκέσουν έως και 25 λεπτά. Μια σάρωση έρευνας συνήθως προσδιορίζει ποια στοιχεία υπάρχουν, ενώ μια άλλη σάρωση μπορεί να πει πόσο συγκεντρωμένα είναι ορισμένα άτομα. Εάν η δέσμη σαρωθεί κατά μήκος του δείγματος, τότε μπορεί να παραχθεί ένας χάρτης της μετρούμενης επιφάνειας.
Η επιστήμη της φασματοσκοπίας ηλεκτρονίων Auger χρησιμοποιείται συχνά σε πολλές εφαρμογές της φυσικής και της χημείας. Εκτός από την αναγνώριση στοιχείων σε επιφάνειες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την ανίχνευση οξείδωσης και διάβρωσης. Η απόκριση στη θερμοκρασία και η σχετική κόπωση μπορούν να αναλυθούν χρησιμοποιώντας AES. Η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επιθεώρηση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για ρύπους, αλλά ένας περιορισμός της διαδικασίας είναι ότι συχνά υπάρχει ζημιά στην επιφάνεια του υλικού που ελέγχεται.