X熒光光譜儀（XRF）由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發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所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。
自然界中產出的寶石通常由一種元素或多種元素組成，用X射線照射寶石時，可激發出各種波長的熒光X射線。為了將混合在一起的X射線按波長（或能量）分開，并分別測量不同波長（或能量）的X射線的強度，以進行定性和定量分析，常采用兩種分光技術。
其一是波長色散光譜儀。它是通過分光晶體對不同波長的X射線熒光進行衍射而達到分光的目的，然后用探測器探測不同波長處的X射線熒光強度，這項技術稱為波長色散（WDX）X射線熒光光譜儀。波長色散X射線熒光光譜儀主要由X射線發生器、分光系統（晶體分光器）、準直器、檢測器、多道脈沖分析器及計算機組成。
近年來，X熒光光譜分析在各行業應用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應用于冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域，特別是在RoHS檢測領域應用得多也廣泛。大多數分析元素均可用其進行分析，可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍為Be到U。并且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點。
優點:
a) 分析速度高。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，2～5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素。
b) X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。（氣體密封在容器內也可分析）但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。在超軟X射線范圍內，這種效應更好。波長變化用于化學位的測定 。
c) 非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變，也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量，結果重現性好。
d) X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
e) 分析精密度高。
f) 制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
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