Товщина плівкового зразка є найважливішою характеристикою. В одних випадках вона є структурним, а в інших –термодинамічним параметром. Незважаючи на те, що цьому питанню приділяли значну увагу на всіх етапах розвитку технології тонких плівок, визначення товщини залишається серйозною методичною проблемою.
На даний момент відомо ряд прямих та непрямих методів, які гарантують різну точність.
Історично першим був розроблений ваговий метод, суть якого полягає у визначенні за кількістю випаровуваної речовини маси плівки та площі, яку вона займає. Вважаючи, що густина плівки така ж, як і масивного зразка, товщину можна знайти за відношенням об'єму плівки до її площі.