被激發樣品中的每個元素都會發出次級X射線，不同元素發出的次級X射線具有特定的能量特征或波長特征。探測系統測量這些發射的次級X射線的能量和數量。然后，儀器軟件將檢測系統采集的信息轉換成樣品中各種元素的種類和含量。
x射線熒光光譜儀是一種可以快速同時測定多種元素的儀器。樣品經X射線照射后，各元素原子內殼層(K、L或M層)的電子被激發，將原子逐出，引起電子躍遷，發出該元素的特征X射線熒光。每種元素都有其特有的特定波長的X射線。能量色散X射線熒光光譜儀(EDXRF)利用熒光X射線能量不同的特點，通過探測器本身的能量分辨能力來區分探測到的X射線。
X射線熒光光譜儀可以根據各元素特征X射線的強度來確定元素的含量。
近年來，X射線熒光光譜分析在各個行業的應用范圍不斷擴大，在冶金、地質、有色金屬、建材、商檢、環保、衛生等領域得到了廣泛應用，尤其是在RoHS檢測領域。
它可以分析大多數分析元素，包括固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍從Be到u，具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小等特點。
X射線管發出的特征X射線照射樣品，樣品中含有的元素被X射線激發后會發出具有特定能量的X射線熒光。X射線熒光由檢測器檢測，根據X射線熒光的能量進行定性(確定含有哪些元素)，根據X射線熒光的強度進行定量(確定元素的含量)。