XRF是利用样品对X射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化，来定性或定量测定样品中成分的一种方法。当试样受到X射线、高能粒子束、紫外光等照射时，由于高能粒子或光子与试样原子碰撞，将原子内层电子逐出形成空穴，使原子处于激发态，这种激发态离子寿命很短，当外层电子向内层空穴跃迁时，多余的能量即以X射线的形式放出。特征X射线是各种元素固有的，它与元素的原子序数有关。所以只要测出了特征X射线的波长几，就可以求出产生该波长的元素，即可做定性分析。目前除轻元素外，绝大多数元素的特征X射线均己精确测定，且己经汇编成册，供实际分析时查对。

X射线荧光光谱法具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单、光谱干扰少，试样形态多样性及测定时的非破坏性等特点。在样品组成均匀，表面光滑平整，元素间无相互激发的条件下，用X射线（一次X射线）作激发源照射试样，使试样中元素产生特征X射线（荧光X射线）时，若元素和实验条件一样，荧光X射线强度与分析元素含量之间存在线性关系，根据谱线的强度可以进行定量分析。该方法能够达到甚至超过经典化学分析方法或其他仪器方法的精密度。不仅用于常量元素的定性和定量分析，而且也可进行微量元素的测定，其检出限多数可达10^-6 g，与分离、富集等手段相结合可达10^-8g.测量的元素范围包括周期表中从F到U的所有元素。具备多道X射线荧光分析仪，在几分钟之内可同时测定20多种元素的含量。

在环境监测领域，X射线荧光法在土壤方面有较多应用，但是X射线荧光光谱法也有其不足之处，例如不能对原子序数为5以下的元素进行分析，对标准试样的要求很严格，而且分析的灵敏度还有待进一步提高，检出限多为10^-6级。