在波长色散 X 射线分析中 ,不同波长的 X 射线会改变衍射角 ,因此当 X 射线照射到光谱晶体上时 ,它们会被波长解析 。将样品反射回来的荧光X射线注入单色器晶体进行光谱分析 ,就像可见光被棱镜分光一样 ,每个波长的X射线强度由检测器测量 。在能量色散 X 射线分析中 ,半导体检测器接收荧光 X 射线 ,并对信号进行处理以测量每个波长的 X 射线强度 。这两种方法都使用X射线管 ,需要灯丝电源产生热电子和X射线加速电压电源 。

产生X射线的方法有很多种 ,包括阳极接地和阴极接地两种 ;阴极接地的 X 射线通常用于 XRF ,阳极接地的 X 射线用于 XRD 。与无损检测 X 射线不同 ,分析型 X 射线不需要太多加速电压 。在这种情况下 ,使用了几千瓦的 X 射线管 ,并通过水冷来防止管子过热 。内置于设备中的检测器可能还需要几百伏到几千伏的电源系统 。