X熒光光譜儀(XRF)由激發源(X射線管)和探測系統構成。X射線管產生入射X射線(次X射線)，激發被測樣品，產生X熒光(二次X射線)，探測器對X熒光行檢測。
原理
受激發的樣品中的每種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有定的能量性或波長性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。
元素的原子受到能輻射激發而引起內層電子的躍遷，同時發射出具有定殊性波長的X射線，根據莫斯萊定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數Z有關，其數學關系如下:
λ=K(Z− s) −2
式中K和S是常數。
而根據量子理論，X射線可以看成由種量子或光子組成的粒子，每個光具有的能量為:
E=hν=h C/λ
式中，E為X射線光子的能量，單位為keV;h為普朗克常數;ν為光波的頻率;C為光速。
因此,只要測出熒光X射線的波長或者能量,就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有定的關系，據此，可以行元素定量分析。
優缺點
優點
a) 分析速度快。測定用時與測定度有關，但般都很短，10~300秒就可以測樣品中的待測元素。
b) X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。(氣體密封在容器內也可分析)但是在分辨率的測定中卻可看到有波長變化等現象。別是在軟X射線范圍內，這種效應更為顯著。波長變化用于化學位的測定 。
c) 非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變，也不會出現試樣飛散現象。同試樣可反復多次測量，結果重現性好。
d) X射線熒光分析是種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同族的元素也能行分析。
e) 分析度。目前含量測定已經達到ppm別。
f) 制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以行分析。
缺點
a) 定量分析需要標樣。
b)對輕元素的靈敏度要低些。
c)容易受相互元素干擾和疊加峰影響。
