Методами фотоэлектронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии изучено окисление двухслойных тонкопленочных систем Be/Al и Al/Be, осажденных магнетронным распылением. Обе системы окисляются в атмосфере воздуха по модели Кабреры-Мотта. В системе Be/Al формируется структура Be/BeO/Al/Al2O3, в которой алюминий представлен в виде локализованных нанокристаллитов. Толщина бериллия в системе Al/Be и образующегося оксида бериллия недостаточна для предотвращения диффузии ионов алюминия под действием потенциала Мотта, в результате чего поверхностный слой представляет собой смесь оксидов бериллия и алюминия. Впервые показано влияние процессов окисления на перемешивание невзаимодействующих металлов в двухслойной наноструктуре. Отжиг бислоя Be/Al приводит к диффузии бериллия к поверхности и восстановлению оксида алюминия, что приводит к разрушению структуры бислоя. В системе Al/Be в интервале до 200 ˚С с ростом температуры образуется дополнительный оксид бериллия, а остальная часть металлического бериллия диффундирует в объемный слой алюминия. На основании исследований мы пришли к выводу, что многослойные наноструктуры Al/Be обладают потенциально низкой термической стабильностью, что требует применения барьерных слоев для ограничения взаимной диффузии.