大氣飄塵中元素的形態分析也受到了廣泛關注。Huffman等針對石油加工及燃料燃燒產生的顆粒物，利用熒光模式和Lytle檢測器和多元Ge陣列檢測器進行了X射線吸收精細結構（XAFS)）分析，分析發現銅、鉛、鋅在石油加工及燃料燃燒產生的顆粒物中主要以硫酸鹽形態存在，砷則主要以五價砷酸鹽形式存在，而所存在的物相還難以確定。
通常當所測樣品中元素含量低于0.1%時更多采用Lytle檢測器，對于元素含量極低的樣品則多采用多元Ge陣列檢測器。MingyuJiang等對城市和室內灰塵中鉛、錳和鉻形態進行了X射線吸收近邊結構（XANES）分析研究，所用標準物質為美國國家標準與技術研究院的城市灰塵（SRM1649a）和室內灰塵（SRM2584）兩個標準物質，將標物及待測粉末樣品均勻涂抹在雙面膠帶上進行測定，發現鉛在城市灰塵和室內灰塵中的主要存在形態分別為61%硫酸鉛+39%碳酸鉛和98.5%碳酸鉛+1.5%硫酸鉛。
錳在城市灰塵中主要以二價的硫酸錳的形態存在，在室內灰塵中則以不同二價錳的混合物形態存在；鉻在城市灰塵中最有可能以鉻鐵礦（FeCr2O4）的形態存在，在室內灰塵中主要以三氧化二鉻和少量鉻鐵礦等混合物形態存在。該研究除對飄塵中的元素形態進行分析外還結合進行了納米尺度的表征分析，這有助于對毒性元素的生物有效性及其遷移轉化規律提供更多信息。