X熒光光譜儀利用X射線熒光的特性，確定物質中各元素的具體含量，那X射線對于物質在檢測環節，會產生怎么樣的作用呢？
X射線在對物質照射環節，部分X射線將改變它們前進的方向，發生散射現象，其包括了相干散射和非相干散射。入射的X射線光子與原子中受束縛較緊的電子相碰撞而彈射，光子的方向改變了，但能量幾乎沒有損失，于是產生了波長不變的相干散射。當X射線與束縛較小的外層電子或自由電子作用時，X射線光子將一部分能量傳給電子，使之脫離原有的原子而成為反沖電子。同時光子本身也改變了傳播方向，發生散射，且能量減小，即散射X射線的波長變長了，即非相干散射。
X射線能量在經過物質時轉變為其他形式能量的效應是為物質對X射線的吸收，其中就包括了光電效應（二次特征輻射），當用X射線轟擊物質時，若X射線的能量大于物質原子對其內層電子的束縛力時，入射X射線光子的能量就會被吸收，從而導致其內層電子（如K層電子）被激發，并使高能級上的電子產生躍遷，發射新的特征X射線。我們稱X射線激發的特征X射線為二次特征X射線或熒光X射線。這種以光子激發電子所發生的激發和輻射過程稱為光電效應，被擊出的電子稱光電子。
X熒光光譜儀的檢測
同樣的，在X射線對物質作用時，產生俄歇效應。當高能級的電子向低能級躍遷時，能量不是產生二次X射線，而是被周圍某個殼層上的電子所吸收，并促使該電子受激發逸出原子成為二次電子，產生的二次電子稱俄歇電子。二次電子具有特定的能量值，可以用來表征這些原子。利用該原理制造的俄歇能譜儀主要用于分析材料表面的成分。