X射線熒光光譜儀由莫塞萊定量可以看來，特征X射線的波長與元素的原子序數(shù)間有單值關(guān)系。根據(jù)這個(gè)定律，只要測出某元素發(fā)出的一組特征X射線的波長，就可以確定它是什么元素。目前除了超輕元素外，絕大部分元素的特征X射線的波長都已由實(shí)驗(yàn)測出，并已制成表。這樣，只要查表對照就可確定被分析的是什么元素。這就是X射線熒光的定性分析方法。
在定性分析的基礎(chǔ)上，如果還能測出特征譜線的強(qiáng)度，然后把它和標(biāo)準(zhǔn)含量樣品的特征譜線強(qiáng)度相比較，就可確定被分析元素的含量。這就是X射線熒光的定量分析方法。當(dāng)然，這僅是分析方法中的一種，即所謂的外標(biāo)法。此外，還有內(nèi)標(biāo)法、增量法、數(shù)學(xué)方法等。
X射線熒光分析儀具有檢測元素廣、分析速度快，準(zhǔn)確率較高等特點(diǎn)，可大大減輕分析人員的勞動強(qiáng)度，及時(shí)提供分析依據(jù)。
現(xiàn)代X射線熒光光譜儀分兩種類型：波長色散型與能量色散型。波長色散型熒光光譜儀(WD-XRF)一般由光源（X射線管）、樣品室、分光晶體和檢測系統(tǒng)等組成；能量色散型熒光光譜儀（ED-XRF），一般由光源（X射線管）、樣品室和檢測系統(tǒng)等組成，與波長色散型熒光光譜儀的區(qū)別在于它不用分光晶體。
X射線熒光光譜儀的優(yōu)勢
1.出色的穩(wěn)定性和易用性
便攜XRF系統(tǒng)能有效配合井下采礦和能源勘探。由于電感耦合等離子體發(fā)射光譜 (ICP-OES)和原子吸收光譜(AAS)需要使用酸分解樣品，以至于不適于很多情況下的現(xiàn)場分析，但XRF克服了這個(gè)缺陷，特別是小型化的儀器更是能應(yīng)用各種場景中。
2.對樣品更小的消耗
對于ppb級的微量元素分析， ICP-OES是主力，只要樣品量不受限制、消解又很簡單。但對于有限的樣本，微觀分析工具如全反射XRF或石墨爐原子吸收光譜可能是一個(gè)更好的選擇。
3.擁有更高的精度
一臺有40塊晶體的XRF儀器能夠同時(shí)測量40個(gè)元素。特別是在鋼鐵行業(yè)質(zhì)量控制過程中的應(yīng)用中，鋼鐵產(chǎn)品的精度非常高，因此波散XRF是十分必要的。
4.循環(huán)利用，更加環(huán)保
XRF在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不只是用于質(zhì)量控制，物相鑒定和無標(biāo)分析的XRF增強(qiáng)了制造工廠迅速評估替代材料和配方的能力，以及不同制造過程的副產(chǎn)品。能更好地表征這些‘廢品’使其能夠得到更多的循環(huán)使用。
