Tiefenprofile stellen die Zusammensetzung einer Probenoberfläche (y-Achse) in Abhängigkeit von der Tiefe (x-Achse) dar. Zur Analyse wird in der Regel die Probenoberfläche mit geeigneten Verfahren abgetragen. Dies kann entweder kontinuierlich erfolgen (dynamische SIMS, GDOS) oder iterativ (TOF-SIMS, XPS, AES).

Bei dem iterativen Verfahren wird zunächst die Oberfläche ein definiertes Stück abgetragen. Dies geschieht meist durch Absputtern mit Ionen. Danach wird die so neu entstandene Oberfläche analysiert, gefolgt von erneutem Abtragen und Messen. Diese iterativen Schritte wiederholt man bis die erforderliche Tiefe erreicht ist.