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（一次X射線），激發被測樣品，產生X熒光（二次X射線），探測器對X熒光進行檢測。
一、XRF在物質成分分析上的應用
XRF應用主要取決于儀器技術和理論方法的發展。X射線熒光分析儀器有三種主要類型：實驗室用的、采用各種不同激發源的熒光X射線光譜儀和非色散的熒光分析儀；小型便攜式的X射線熒光分析儀；工業上的專門儀器如多光路的X射線量子儀等。這些儀器和方法分別在工業上如冶金、地質、化工、機械、石油等，農業上，醫藥衛生和科研如物理、化學、生物、滴血、天文學等獲得了廣泛應用。分析范圍包含了元素周期表中絕大部分元素，超鈾元素也有人利用此法進行測定，分析靈敏度隨儀器條件及分析對象和待測元素而異。新型儀器檢出限一般達10-5~10-6克/克，某些可以達到10-7~10-9克/克。至于常量分析，由于現代儀器的高度穩定性，X射線熒光分析法的準確度已可與經典的化學分析法相媲美。即便對不久前才開展起來的輕元素分析，也是如此此外由于現代儀器的高度自動化，此法還特別適合于工業上作爐前分析或工藝流程的控制分析，比較先進的工業國家已經在工礦企業里普遍使用，成為一種很有地位的常規分析手段。
以上所述，只是X射線熒光分析法在元素分析上的部分應用。當然，這些應用是非常重要的。也可以說，是它在二、三十年中能夠得到飛速發展的關鍵。除此之外，它可有效地用于測定薄膜的厚度和組成，例如在冶金工業上測定鍍層或金屬薄片的厚度，在涂料工藝上測定涂層的厚度以及在其它工業部門中用于金屬腐蝕、感光材料、磁性錄音帶和光量子放大器等以測定其薄膜厚度和組成，它也可以用在動態的分析上，連續測定某一體系在它的物理化學作用過程中組成變化的情況。例如，由于相變產生的金屬間的擴散，固體從溶液中沉淀的速度，固體在固體中擴散和固體在液體中溶解的速度，溶液混合的速度以及表面腐蝕的速度等等。
二、技術原理
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。
元素的原子受到高能輻射激發而引起內層電子的躍遷，同時發射出具有一定特殊性波長的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射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，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一定的關系，據此，可以進行元素定量分析
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