X射線熒光儀一般是采用，激發樣品中的目標元素，使之產生特征X射線，通過測量特征X射線的照射量率來確定目標元素及其含量的儀器。
儀器分為室內分析、野外便攜式和X射線熒光測井儀三種類型。各種類型的儀器均由探測器和操作臺兩部分組成。由于目前使用的探測器（正比計數管及閃爍計數器）能量分辨率不高，不能區分鄰近元素的特征X射線。為此，野外便攜式儀器常采用平衡濾片（即利用不同物質對不同元素的特征X射線具有選擇性吸收的特性，所制成的一種薄片），置于探測器和待測元素的樣品之間，以使之形成能量“通帶”，造成只容許待測元素的特征X射線通過，進而提高區分鄰近元素的特征X射線的能力。