通常固体表面是固体与周围介质分隔的表面，由不同物理特性的外表面层与内表面层组成，表面层变化的过程十分复杂：

1、接触表面几何形状的变化，由光洁度和表面粗糙度表示。

2、晶体结构的变化，包括晶体结构如点缺陷面缺陷体缺陷、金属结构变化如晶格变化碳化物生产溶解相变再结晶等。

3、摩擦表面膜的形成，包括环境介质（气体、润滑剂）吸附气体分子膜、化学吸附膜、物理吸附膜、化学反应膜和转移膜、由润滑剂生产的聚合物膜等。

下图是金属表面层结构简图，其中：外表面层自然污染层，包括吸附气体层和环境介质化合物层（氧化层、硫化物层、氯化物层），是由表面与环境间的化学反应而产生；次表面层，包括毕氏层（表面加工过程中分子材料受热熔化冷却形成的，晶体结构细微，比金属基体更硬，耐磨性也高）、变形层（材料塑性变形形成的氧化层）和金属基体等；除此之外，通常还有一层润滑剂膜，以及灰尘、磨屑。所谓“纯净表面”即去掉了所有污染物（灰尘、磨屑、微量润滑剂、氧化物），在高真空状况下两个表面相互附着而避免重新污染，通常的纯净表面是用溶剂清除了油脂、灰尘却仍有氧化物膜存在的表面，表面间的粘附作用可以忽略。

金属表面摩擦过程中，表面层的结构特性及生成、破裂、再生的规律对其摩擦性能有很大影响。