被激发样品中的每个元素都会发出次级X射线，不同元素发出的次级X射线具有特定的能量特征或波长特征。探测系统测量这些发射的次级X射线的能量和数量。然后，仪器软件将检测系统采集的信息转换成样品中各种元素的种类和含量。
x射线荧光光谱仪是一种可以快速同时测定多种元素的仪器。样品经X射线照射后，各元素原子内壳层(K、L或M层)的电子被激发，将原子逐出，引起电子跃迁，发出该元素的特征X射线荧光。每种元素都有其特有的特定波长的X射线。能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)利用荧光X射线能量不同的特点，通过探测器本身的能量分辨能力来区分探测到的X射线。
X射线荧光光谱仪可以根据各元素特征X射线的强度来确定元素的含量。
近年来，X射线荧光光谱分析在各个行业的应用范围不断扩大，在冶金、地质、有色金属、建材、商检、环保、卫生等领域得到了广泛应用，尤其是在RoHS检测领域。
它可以分析大多数分析元素，包括固体、粉末、熔珠、液体等样品，分析范围从Be到u，具有分析速度快、测量范围宽、干扰小等特点。
X射线管发出的特征X射线照射样品，样品中含有的元素被X射线激发后会发出具有特定能量的X射线荧光。X射线荧光由检测器检测，根据X射线荧光的能量进行定性(确定含有哪些元素)，根据X射线荧光的强度进行定量(确定元素的含量)。