薄膜层的厚度往往会影响工件的耐蚀性，耐磨性、装配性……以及成本等多项功能和效益。薄膜层测厚方法，习惯上分为无损法和破坏性法两大类。无损测厚法有磁性法、涡流法、日射线背散射线、X射线分光法、双光束显微镜法、机械量具法等。破坏性测厚法有库仑法、金相显微镜法、溶解法、轮廓仪法、多光束干涉仪法、计时液流法、点滴法等。这里只介绍适用于测量PVD薄薄膜镀层厚度的破坏性测厚法一一轮廓仪法和干涉仪法、球痕法等。

　　轮廓仪法和干涉仪法的共同特点是必须先做出"台阶"，再测量"台阶"的高度，"台阶"的高度就是薄膜层的厚度。在沉积工件时安放随炉试样，试样装炉前，设法将试样遮挡住一部分。沉积后，在试样上沉积了薄膜层和未沉积薄膜层的交界处会出现"台阶"。用轮廓仪可测出"台阶"的高度，也可以用干涉显微镜进行测量，在台阶处，干涉条纹会出现错位。每相错一个干涉条纹，其厚度差为o . 27p.m，根据样品上干涉条纹错位的"条数"可以推算出薄膜层的厚度。如果不是相错整数条纹，可以通过干涉显微镜上的轮毅进行微调，求出精确的厚度数据。在以上两种通过"台阶"测出薄膜层厚度的方法中，干涉显微镜的价格低廉。但都需要做出"锐利的台阶"，否则测量不准确。

　　球痕法和球面法都是中华人民共和国国家标准中，关于"物理气相沉积薄薄膜技术条件"中规定的测试方法。共同特点是必须经过"研磨"。虽然不需要将测试件破坏，但测试后，被测试件上出现凹坑，也不能再作为合格品。下面单独列出"国标"的测试方法。

　　球痕法的测试方法是用一个半径为R的钢球，研磨沉积了薄膜层的工件表面，获得球痕，其断口为一凹坑。根据公式可以计算出薄膜层的厚度。