X 射線管產生 X 射線照射到樣品上，使樣品中的原子被激發，產生特征 X 射線熒光。這些熒光的能量和強度與樣品中元素的種類和含量相關。

探測器接收并測量 X 射線熒光，將其轉化為電信號，然后通過電子學系統和數據分析軟件進行處理，得出樣品中各元素的含量和信息。

分析速度快：可以在短時間內對樣品進行多元素同時分析，大大提高了分析效率。例如，在對礦石、合金等復雜樣品的分析中，能夠快速獲取元素組成信息。

非破壞性分析：對樣品基本無損傷，分析后的樣品仍可用于其他測試或研究，這對于珍貴文物、藝術品等樣品的分析尤為重要。

靈敏度高：能夠檢測到微量甚至痕量元素，對于檢測環境樣品中的重金屬等污染物、材料中的雜質元素等具有重要意義。

操作簡便：通常具有友好的操作界面，操作人員經過簡單培訓即可上手操作，降低了對專業技術人員的依賴程度。

材料科學研究：用于分析各種材料的元素組成和含量，如金屬材料、半導體材料、陶瓷材料、高分子材料等。幫助研究人員了解材料的性能與元素組成之間的關系，為材料的研發和改進提供依據。例如，在半導體材料的研究中，準確分析材料中的雜質元素含量對于提高半導體器件的性能至關重要。

工業生產質量控制：在冶金、化工、機械制造等行業中，用于原材料的檢驗、生產過程中的中間產品控制以及成品的質量檢測。例如，在鋼鐵生產中，實時監測鐵水中的元素含量，以便及時調整生產工藝，確保鋼鐵產品的質量。

環境監測：可以檢測土壤、水體、大氣顆粒物等環境樣品中的重金屬元素、有害元素等污染物的含量，為環境質量評估和污染治理提供數據支持1。

地質勘探與礦產資源分析：幫助地質工作者快速確定巖石、礦石等樣品中的元素組成，從而判斷地質構造、尋找礦產資源以及評估礦產的品位和儲量3。

文物保護與考古研究：分析文物的元素組成，為文物的年代鑒定、產地判斷、制作工藝研究等提供科學依據，有助于文物的保護和修復工作4。