Auger elektronų spektroskopija (AES) dažnai naudojama plono mikroskopinio paviršiaus sluoksnio cheminei sudėčiai nustatyti. Dalelės, vadinamos elektronais, paprastai nukreipiamos į medžiagą, sukeldamos Augerio efektą, kurio metu pašalinamas elektronas iš vidinio atomo apvalkalo, jo vietą užima aukštesnio lygio dalelė ir išspinduliuojamas kitas elektronas. Atliekant itin aukštą vakuumą, bandymai paprastai atliekami naudojant elektronų pistoletą, analizatorių, detektorių ir duomenų registratorių. Informacija paprastai analizuojama grafiškai; smailių pobūdis paprastai padeda nustatyti, kokių junginių yra mėginyje.
Dažnai naudojami elektronų pluoštai, nors kartais išleidžiami rentgeno spinduliai. Nuo bandomos medžiagos tipo priklauso, kuri medžiaga naudojama; Pavyzdžiui, oksidai gali suirti, kai yra veikiami didelio elektronų kiekio. Medžiagas galima identifikuoti, nes Augerio elektrono energija paprastai yra unikali elementui. Augerio elektronų spektroskopijoje dalelės, kurios pabėga, paprastai nėra tokios energingos kaip kitos. Paprastai jie turi būti labai arti paviršiaus, kad galėtų išeiti, o bet kokios AES metu esančios dujos gali neleisti dalelėms pasiekti detektorių.
Elektronų pistoletas, naudojamas Auger elektronų spektroskopijoje, paprastai susideda iš dalelių šaltinio ir lęšio, kuris fokusuoja spindulį. Objektyvas gali būti elektrostatinis arba elektromagnetinis; kuris naudojamas, priklauso nuo reikiamos skiriamosios gebos. Elektronų energijos analizatorius, kuris yra Auger elektronų spektroskopijos technikos dalis, gali išskirstyti skleidžiamas daleles pagal jų energijos lygį. Analizatorius gali būti suprojektuotas kaip cilindrinis veidrodis arba du pusrutulio formos koncentriniai apvalkalai.
Vieno arba kelių kanalų detektoriai dažnai naudojami Augerio elektronų spektroskopijai. Tada duomenys analizuojami pagal smailių rinkinius diagramoje. Nuskaitymas paprastai užtrunka kelias minutes, o didelės raiškos matavimai gali užtrukti iki 25 minučių. Apklausos nuskaitymas paprastai nustato, kokie elementai yra, o kitas skenavimas gali parodyti, kiek koncentruoti tam tikri atomai. Jei spindulys nuskaitomas per mėginį, galima sudaryti išmatuoto paviršiaus žemėlapį.
Augerio elektronų spektroskopijos mokslas dažnai naudojamas daugelyje fizikos ir chemijos programų. Jis gali būti naudojamas ne tik elementų identifikavimui ant paviršių, bet ir oksidacijai bei korozijai aptikti. Temperatūros atsaką ir susijusį nuovargį galima analizuoti naudojant AES. Ši technika taip pat gali būti naudojama norint patikrinti, ar integriniuose grandynuose nėra teršalų, tačiau proceso apribojimas yra tas, kad bandomos medžiagos paviršius dažnai pažeidžiamas.