X射線熒光光譜儀由激發源(X射線管)和探測系統構成。X射線管產生入射X射線(一次X射線)，激發被測樣品。受激發的樣品中的每一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射線具有特定的能量特性或波長特性。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。
優點：
a)分析速度快。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，10～300秒就可以測完樣品中的全部待測元素。
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)但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。特別是在超軟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。同一試樣可反復多次測量，結果重現性好。
d)X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
e)分析精密度高。含量測定已經達到ppm級別。
f)制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
缺點：
a)定量分析需要標樣。
b)對輕元素的靈敏度要低一些。
c)容易受元素相互干擾和疊加峰影響。
X射線熒光光譜儀操作時注意事項：
1、在測量過程中，不要突然斷電。
2、不要直接分析低熔點樣品，如低熔點瀝青、苯酚、油漆等，有些樣品在室溫下是固體，經射線照射會融化，如果滴到光管頭上，會損壞儀器。如果要分析，請放在液體杯內測量。
3、分析液體樣品和粉末樣品時，必須在氦氣模式下測量，不能抽真空。
4、不要長時間分析液體樣品，液體杯的照射時間一般不能超過半小時。
5、不要分析壓得不堅實的樣品，如有裂紋的壓片。如果大塊樣品掉到了樣品室，不能再進行樣品分析，請通知藝慈儀器。
6、光管頭上的鈹窗是有毒的，而且比較貴重，一旦鈹窗破了，整根光管就報廢了，請注意：不能用任何物體碰光管頭上的鈹窗。如果有樣品掉到鈹窗上，只能用吸耳球將鈹窗上的樣品輕輕吹掉，不要用酒精棉花擦。
