X射線熒光光譜儀(XRF)是一種較新型可以對多元素進行快速同時測定的儀器。XRF工作原理是X射線光管發出的初級X射線照射樣品，樣品中原子的內層電子被激發，當外層電子躍遷時產生特征X射線，通過分析樣品中不同元素產生的特征熒光X射線波長（或能量）和強度，可以獲得樣品中的元素組成與含量信息，達到定性定量分析的目的。

按分光方式分類，XRF可分為波長色散型X射線熒光光譜儀（以下簡稱WD-XRF）和能量色散型X射線熒光光譜儀（以下簡稱ED-XRF）。

波長色散型熒光光譜儀(WD-XRF)，一般由光源(X-射線管)、樣品室、分光晶體和檢測系統等組成。為了準確測量衍射光束與入射光束的夾角，分光晶體是安裝在一個精密的測角儀上，還需要一龐大而精密并復雜的機械運動裝置。由于晶體的衍射，造成強度的損失，需要作為光源的X射線管的功率要大，一般為2～3千瓦。但X射線管的效率極低，只有1%的電功率轉化為X射線輻射功率，大部分電能均轉化為熱能產生高溫，所以X射線管需要專門的冷卻裝置(水冷或油冷)，這就使得儀器結構比較復雜，硬件成本高，因此波譜儀的價格比能譜儀要高的多。

能量色散型X-熒光光譜儀(ED-XRF)，一般由光源(X-射線管)、濾光片、樣品室和檢測系統等組成，與波長色散型X熒光光譜儀(WD-XRF)的區別在于它不用分光晶體，機構比較簡單，價位比較低，但輕元素的檢出限較高。

總結來說，ED-XRF儀器結構較為簡單，而WD-XRF較為復雜。就定性分析而言，當樣品中需要快速定性或半定量分析多個元素或未知樣品時，ED-XRF較為方便；當樣品中所分析元素含量較低時，WD-XRF更適合。另外，對形狀不規則或易受放射性損傷的樣品，如液體（易揮發），有機物（可能發生輻射分解），工藝品（可能發生褪色）等，以及動態系統，如在催化，腐蝕，老化，磨損，改性和能量轉換等與表面化學過程有關的研究，采用ED-XRF分析更加有利。