Oberflächeneigenschaften beschreiben alle physikalischen, chemischen und mechanischen Merkmale der äußersten Atom- bzw. Molekülschichten eines Festkörpers. Sie unterscheiden sich häufig deutlich von den Volumeneigenschaften, da Bindungszustände, Defekte, Segregation sowie Adsorption an der Oberfläche andere Gleichgewichte und Strukturen ausbilden.

Wesentliche Oberflächeneigenschaften umfassen u. a. Benetzbarkeit (Kontaktwinkel, Oberflächenenergie), chemische Reaktivität (Korrosions- und Oxidationsverhalten, Katalyse), Tribologie (Reibung, Verschleiß, Adhäsion), Topographie und Rauheit, elektronische Eigenschaften (A Austrittsarbeit, Oberflächenzustände) sowie optische Eigenschaften (Reflexion, Absorption, Streuung). Diese Größen bestimmen maßgeblich Grenzflächenprozesse wie Beschichtung, Löten, Kleben, Biokompatibilität oder Haftung von Schichten.

Die Charakterisierung erfolgt mit oberflächensensitiven Methoden wie XPS, AES, SIMS, AFM, STM oder Ellipsometrie. Da Funktion und Lebensdauer vieler Bauteile durch Oberflächeneigenschaften festgelegt werden, kommen gezielte Modifikationen wie thermochemische Randschichthärtung, Plasmabehandlung, Dünnschichtabscheidung, Laserstrukturierung oder Selbstorganisation von Monolagen zum Einsatz.

In der Werkstoffentwicklung ist die Entkopplung von Volumen- und Oberflächeneigenschaften zentral: Ein duktiles Grundmaterial kann durch geeignete Oberflächenzustände gleichzeitig hohe Korrosionsbeständigkeit, geringe Reibung oder definierte biologische Interaktion aufweisen.