手持式x射线荧光光谱仪由激发源x射线管和探测系统构成

手持式X射线荧光光谱仪由激发源（X射线管）和探测系统构成。X射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。

用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能量）的X射线的强度，以进行定性和定量分析。

手持式X射线荧光光谱仪是许多领域应用的理想工具：

材料可靠性鉴定（PMI）用于质量控制和保证，几秒内出痕量元素分析结果。