从原子物理学的知识我们知道，对每一种化学元素的原子来说，都有其特定的能级结构，其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，内层电子在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚，结构分析X射线管成为自由电子，我们说原子被激发了，处于激发态，这时，其他的外层电子便会填补这一空位，也就是所谓跃迁，同时以发出X射线的形式放出能量。由于每一种元素的原子能级结构都是特定的，它被激发后跃迁时放出的X射线的能量也是特定的，称之为特征X射线。

　　荧光，顾名思义就是在光的照射下发出的光。X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线，它包含了被分析样品化学组成的信息，通过对上述X射线荧光分析确定被测样品中各组份含量的仪器就是X射线荧光分析仪。应用领域有石油化工方面：国V和国VI汽油、柴油中微量硫、氯、硅含量分析，原油、渣油中氯含量分析，石油产品中硫、氯、硅、磷元素含量分析，催化剂中微量元素（从钠到钛）含量分析。环境保护方面：农用地、林业用地、建筑用地中土壤重金属含量分析，饮用水和环境水质中痕量重金属离子含量分析。

　　荧光分析X射线管当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱逐一个内层电子而出现一个空穴，使整个原子体系处于不稳定的激发态，激发态原子寿命约为10-12-10-14s，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁，也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应，亦称次级光电效应或无辐射效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。通过测定特征X射线的能量，便可以确定相应元素的存在，而特征X射线的强弱（或者说X射线光子的多少）则代表该元素的含量。量子力学知识告诉我们，X 射线具有波粒二象性，既可以看作粒子，也可以看作电磁波。看作粒子时的能量和看作电磁波时的波长有着一一对应关系。

　　食品安全与化妆品方面：食品中重金属含量快速分析，化妆品中重金属含量分析 。建筑材料方面：水泥生料、熟料、水泥中全元素含量分析，水泥窑协同处置中生料、熟料、水泥溶出物重金属含量分析，耐火材料中全元素含量分析，玻璃中全元素含量分析。