現代X射線熒光光譜分析儀由以下幾部分組成：X射線發生器（X射線管、高壓電源及穩定穩流裝置）、分光檢測系統（分析晶體、準直器與檢測器）、記數記錄系統（脈沖輻射分析器、定標計、計時器、積分器、記錄器）。不同元素具有波長不同的特征X射線譜，而各譜線的熒光強度又與元素的濃度呈一定關系，測定待測元素特征X射線譜線的波長和強度就可以進行定性和定量分析。本法具有譜線簡單、分析速度快、測量元素多、能進行多元素同時分析等優點，是目前大氣顆粒物元素分析中廣泛應用的三大分析手段之一（其他兩方法為中子活化分析和質子熒光分析）。