X射線熒光分析儀是一種比較新型的可以對多元素進行快速同時測定的儀器。在X射線激發下，被測元素原子的內層電子發生能級躍遷而發出次級X射線（X-熒光）。X射線熒光分析儀一般分兩種：波長色散型(ED-XRF)X射線熒光光譜儀與能量色散型(WD-XRF)X射線熒光光譜儀。

波長和能量是從不同的角度來觀察描述X射線所采用的兩個物理量。兩種X射線熒光分析儀由于采集數據的方式不同，ED-XRF(波譜)與WD-XRF(能譜)在原理和儀器結構上有所不同。

原理上：
波長色散型熒光光儀(WD-XRF)是分光晶體將熒光光束色散后，測定各種元素的含量。而能量色散型X射線熒光光儀(WD-XRF)是借助高分辨率敏感半導體檢測器與多道分析器將未色散的X-射線按光子能量分離X-射線光譜線，根據各元素能量的高低來測定各元素的量。

結構上：
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，分光晶體系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，要求作為光源的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)，因此波譜儀的價格往往比能譜儀高。
能量色散型熒光光譜儀(WD-XRF)，一般由光源(X-射線管)、樣品室和檢測系統等組成，與波長色散型熒光光譜儀的區別在于它用不分光晶體。儀器結構簡單，省略了晶體的精密運動裝置，也無需精度調整。還避免了晶體衍射所造成的強度損失。光源使用的X-射線管功率低，一般在100W以下，不需要昂貴的高壓發生器和冷卻系統，空氣冷卻即可，節省電力。