XRF工作原理是X射線光管發出的初級X射線照射樣品，樣品中原子的內層電子被激發，當外層電子躍遷時產生特征X射線，通過分析樣品中不同元素產生的特征熒光X射線波長（或能量）和強度，可以獲得樣品中的元素組成與含量信息，達到定性定量分析的目的。
X射線是一種波長較短的電磁輻射，通常是指能量范圍在0.1~100 keV的光子。X射線與物質的相互作用主要有熒光、吸收和散射三種。
