В зависимости от энергии ионов спектроскопия ионного рассеяния подразделяется на:

• ионную спектроскопию низких энергий (1–20 кэВ);
• ионную спектроскопию средних энергий (20–200 кэВ);
• ионную спектроскопию высоких энергий, или спектроскопию резерфордовского обратного рассеяния (200 кэВ–2 МэВ).

Ионная спектроскопия низких энергий (для обозначения которой часто используют и общий термин «спектроскопия ионного рассеяния») применяется для изучения структуры и состава поверхности, так как ионы с малой энергией не проникают на глубину больше нескольких атомных слоев.

В спектроскопии ионов средних энергий и спектроскопии резерфордовского обратного рассеяния используется тот факт, что высокоэнергетические ионы способны проникать вглубь образца вследствие малого сечения рассеяния. Оба метода позволяют исследовать состав и структуру образцов как функцию глубины проникновения. Отличаются они друг от друга тем, что резерфордовское обратное рассеяние обеспечивает большую глубину проникновения, но меньшую разрешающую способность, в то время как спектроскопия ионов средних энергий — меньшую глубину зондирования, но лучшую разрешающую способность.

В том случае, когда первичный пучок ионов ориентирован вдоль основных направлений в кристалле, эти методы становятся чувствительными к поверхности; в этом случае вклад объема минимизирован за счет эффекта каналирования (см. подробнее в статье спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния).