研究提供分子结构和原子价态方面的信息，还能为电子材料研究提供各种化合物的元素组成和含量、化学状态、分子结构、化学键方面的信息。它在分析电子材料时，不但可提供总体方面的化学信息，甚至还能给出表面、微小区域和深度分布方面的信息，作用巨大。
XPS主要应用是测定电子的结合能来鉴定样品表面的化学性质及组成的分析，其特点在光电子来自表面10 nm以内，仅带出表面的化学信息，具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点，因此广泛应用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料矿石等各种材料的研究，以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究，尤其是对于元素价态，XPS有着独特的优势。
常见元素价态表征技术：
XPS，AES ,UPS，XAS，EPR，UV-Vis ,ICP-MS。由于元素价态的重要性以及其在不同领域的测试差异，许多其他方法也可用于元素价态的测定。例如离子色谱与质谱联用可以测量许多特定元素的价态。
