組成
X射線譜儀主要由X射線譜儀探測器，太陽監測器和電控箱組成。
1.太陽監測器：指向太陽，監測太陽X射線輻射，配合月表X 射線觀測，獲得元素的絕對豐度分布。由Si-PIN組成的半導體探測器陣列，包括4路1～10keV的低能探測器，探測面積為1cm2，16路10～60keV的高能探測器，探測面積為16cm2。在軌觀測時探測器始終對著月面。
2.電控箱：內含數據獲取系統、數據管理系統及軟件等，它負責電源供給，在軌觀測元素信號的處理、數據管理、數據傳輸等，并將信號傳到衛星有效載荷的大容量存儲器，通過衛星傳到地面控制中心。
3.X射線譜儀探測器：利用太陽監測器監測太陽X射線輻射狀態，獲得射入到月球的太陽X射線能譜、流強等信息，為X射線譜儀數據處理提供參考依據。一般位于衛星頂部，對著太陽，觀測太陽X射線，可配合月表X射線觀測，進而獲得元素的絕對豐度分布。同時可以利用太陽監測器監測太陽活動，做出太陽X射線連續譜。太陽監測器探測能區為1～10keV，有效面積為0.25cm2。采用先進的Si-PIN半導體探測器技術，具有低功耗、高分辨的特點，主要由3臺單機組成。
性能
X射線譜儀X射線譜儀和太陽監測器分別安裝在衛星頂板和側板上。其中，X射線譜儀用于探測月球表面元素受太陽X射線或宇宙射線激發產生的熒光X射線，如Mg、Al或Si元素等。其飛行方向與衛星軌道成45度角，正對月面。太陽監測器正對太陽，監測太陽活動，從而得到入射的太陽X射線能譜，結合X射線譜儀，獲得到相關元素的絕對豐度。在月表向陽面，當太陽X射線射到月表，發生光電效應，產生X射線熒光；這些熒光被X射線譜儀某個(些)探測器單元探測到，經過后級電子學系統處理，將所探測信號轉換數字信號后，以1024道能譜的方式被記錄, 并經1553B總線傳到地面。
太陽監測器采集太陽X射線，將所探測信號轉換數字信號后，并以1024道能譜的方式被記錄,并經1553B總線傳到地面，探測器單元的硅介質與一定能量的X射線熒光產生光電效應，至少產生一個電子空穴對，由此產生的電信號反映月表不同元素或天然放射物質發生的特征X射線能量不一樣，將被觀測信號以不同能譜方式記錄，根據這些能譜，依據定標曲線推算對應的元素。
分析、融合和歸納X射線譜儀探測器與太陽監測器的觀測結果，可以繪制各元素的全月球分布圖，發現月球表面資源富集區，鑒別新的類型，為月球的開發利用提供資源分布的數據，以及檢驗月球形成與演化的模型，為月球演化的深入研究提供重要信息和有用數據。