Fizykochemia powierzchni jest dziedziną nauki zajmującą się strukturą oraz fizycznymi i chemicznymi właściwościami powierzchni materiałów i międzywierzchni. Struktura i właściwości powierzchni różnią się znacząco od struktury i właściwości części litej materiału, głównie z uwagi na inną niż w części litej koordynacją atomów na powierzchni. Powierzchnia definiuje wiele właściwości materiałów, szczególnie tych związanych z oddziaływaniem materiału z innymi materiałami – czy to stałymi (np. tarcie), ciekłymi (zwilżanie) czy gazowymi (właściwości katalityczne i sensoryczne). Powierzchnia może być również obiektem modyfikacji i funkcjonalizacji mających na celu nadanie jej oczekiwanych właściwości lub wykorzystania jako podłoża dla wzrostu cząstek lub warstw. W przypadku osadzania na powierzchni materiału innego materiału, kluczową rolę odgrywa międzywierzchnia, czyli powierzchnia styku dwóch materiałów.

Nanomateriały charakteryzują się dużym stosunkiem powierzchni do części litej, dlatego badania dotyczące powierzchni odgrywają w ich przypadku kluczową rolę.

Metody badań powierzchni i ich oddziaływania z materiałami można ogólnie podzielić na: