Хоча дифракція повільних електронів (ДПЕ) була відкрита Девісоном і Джермером ще в 1920-х рр., проте експериментальне застосування знайшла лише в 1960-х рр. Цей метод є інструментом для безпосереднього вивчення структури поверхні, початкової стадії епітаксіального росту, адсорбції поверхнею плівки хімічно активних газів. При ДПЕ дифракція електронів відбувається в 2–3 атомних шарах, а дифракційна картина може бути сформована як пружно, так і непружно розсіяними електронами (рис. 6.18). Оскільки у методі ДПМ використовуються прискорюючі напруги U ? 200 В, то розсіювання електронів дуже чутливе до адсорбованих газів. У зв’язку з цим робочий вакуум повинен бути ~ 10-7 – 10-8 Па.
Найбільш фундаментальне відкриття, яке здійснено методом ДПМ (сумісно з іонним проектором), - це реконструкція поверхні кристала в результаті поверхневої дифузії атомів.