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XRF分析仪主要由激发源(X射线管)和探测系统构成。其原理就是：X射线管通过产生入射X射线(一次X射线)，来激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线(又叫X荧光)，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。XRF分析仪一般有以下三点分析模式：
1、点分析
将电子探针固定在试样感兴趣的点上，进行定性或定量分析。该方法用于显微结构的成份分析，例如，对材料晶界、夹杂、析出相、沉淀物、奇异相及非化学计量材料的组成等分析。
2、线分析
电子束沿一条分析线进行扫描(或试样扫描)时，能获得元素含量变化的线分布曲线。如果和试样形貌像(二次电子像或背散射电子像)对照分析,能直观地获得元素在不同相或区域内的分布。沿感兴趣的线逐点测量成分，也可以划出该线的成分变化曲线。
3、面分析
将电子束在试样表面扫描时，元素在试样表面的分布能在CRT上以亮度分布显示出来（定性分析)，亮度越亮，说明元素含量越高。研究材料中杂质、相的分布和元素偏析常用此方法。面分布常常与形貌像对照分析。
点、线、面分析方法用途不同，检测灵敏度也不同，定点分析灵敏度zui高，面扫描分析灵敏度zui低。