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。
檢測器直接測定的是元素X射線熒光的強度，而我們關心的是元素的含量。利用X射線熒光的強度與元素含量存在比例關系，我們通過測定已知含量的標準樣品建立工作曲線(安裝工程師設定)，再根據待測樣品的X射線熒光的強度通過計算機自動換算為含量值。
來自X射線管的特征X射線照射到樣品上，樣品中含有的元素受X射線激發后會發出特有能量的X射線熒光。用檢測器檢測X射線熒光，根據X射線熒光的能量進行定性(確定含有什么元素)，根據X射線熒光的強度進行定量(確定元素的含量)。
采用半導體探測器和多道脈沖高度分析器可提高分辨本領，由微處理機處理，可同時惻定試樣中}o一sn種元素，分析速度快。