X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構(gòu)成。X射線管產(chǎn)生入射X射線（一次X射線），激發(fā)被測樣品，產(chǎn)生X熒光（二次X射線），探測器對X熒光進行檢測。
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(shù)量。然后，儀器軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)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(nèi)層電子的躍遷，同時發(fā)射出具有一定性波長的X射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下：
λ=K(Z? s) ?2
式中K和S是常數(shù)。
而根據(jù)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(shù)；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(chǔ)。此外,熒光X射線的強度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進行元素定量分析。

X熒光光譜儀分析粉末樣品主要有兩種方法：
①、熔融法。熔融法是應(yīng)用較多的一種制樣方法，它較好地消除了顆粒度效應(yīng)和礦物效應(yīng)的影響。但熔融法也有缺點：因樣品被熔劑稀釋和吸收，使輕元素的測量強度減小；制樣復(fù)雜，要花費大量時間；成本也較高。
②、粉末壓片法
粉末壓片法的優(yōu)點是簡單、快速、經(jīng)濟，在分析工作量大、分析精度要求不太高時應(yīng)用很普遍，也常用于痕量元素的分析。在實際應(yīng)用如水泥、巖石、化探樣品的分析中，粉末壓片是一種應(yīng)用很廣泛的X熒光光譜儀制樣法。

引起樣品誤差的原因：
（1）樣品物理狀態(tài)不同，樣品的顆粒度、密度、光潔度不一樣；樣品的沾污、吸潮，液體樣品的受熱膨脹，揮發(fā)、起泡、結(jié)晶及沉淀等。
（2）樣品的組分分布不均勻 樣品組分的偏析、礦物效應(yīng)等。
（3）樣品的組成不一致 引起吸收、增強效應(yīng)的差異造成的誤差
（4）被測元素化學(xué)結(jié)合態(tài)的改變 樣品氧化，引起元素百分組成的改變；輕元素化學(xué)價態(tài)不同時，譜峰發(fā)生位移或峰形發(fā)生變化引起的誤差。
（5）制樣操作 在制樣過程中的稱量造成的誤差，稀釋比不一致，樣品熔融不完全，樣品粉碎混合不均勻，用于合成校準(zhǔn)或基準(zhǔn)試劑的純度不夠等。
3、樣品種類樣品狀態(tài)一般有固體塊狀樣品、粉末樣品和液體樣品等。
（1）固體塊狀樣品 包括黑色金屬、有色金屬、電鍍板、硅片、塑料制品及橡膠制品等，其中金屬材料占了很大的比例。
（2）粉末樣品 包括各種礦產(chǎn)品，水泥及其原材料，金屬冶煉的原材料和副產(chǎn)品如鐵礦石、煤、爐渣等；還有巖石土壤等。
（3）液體樣品 油類產(chǎn)品、水質(zhì)樣品以及通過化學(xué)方法將固體轉(zhuǎn)換成的溶液等。