Ein wesentliches Forschungsfeld des Fachgebietes stellen spektroskopische, mikroskopische und spektromikroskopische Untersuchungen an Materialien dar, deren elektronische und strukturelle Eigenschaften aufgeklärt werden sollen.
Dafür stehen die elektronenspektroskopischen Techniken XPS, XAS, UPS, resPES, EELS, AES und NEXAFS, Methoden der spektromikroskopischen Kartierung (LEEM, PEEM, Raman-Mikroskopie) sowie mikroskopische Untersuchungsmöglichkeiten (AFM, STM, optisch) zur Verfügung.
Das Fachgebiet arbeitet eng mit dem Arbeitsgebiet Nanomaterialien zusammen.