X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發(fā)被測樣品。受激發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)而引起內層電子的躍遷，同時發(fā)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。