X熒光光譜儀是作為物質分析測試的重要手段，其應用主要取決于儀器技術和理論方法的發展。
目前X熒光光譜儀主要有三種類型：實驗室使用、采用各種不同激發源的熒光X射線光譜儀和非色散的熒光分析儀；小型便攜式的X射線熒光分析儀；工業上的專門儀器如多光路的X射線量子儀等。這些儀器和方法分別在工業上如冶金、地質、化工、機械、石油等，農業上，醫藥衛生和科研如物理、化學、生物、滴血、天文學等獲得了廣泛應用。分析范圍包含了元素周期表中絕大部分元素，超鈾元素也有人利用此法進行測定，分析靈敏度隨儀器條件及分析對象和待測元素而異。
作為常量分析，現代儀器的高度穩定性，X熒光光譜分析法的準確度已可與經典的化學分析法相媲美。即便對不久前才開展起來的輕元素分析，也是如此。此外由于現代儀器的高度自動化，X熒光光譜分析法在爐前分析和工藝流程的控制分析上也有不錯的應用，一些工業國家已經在工礦企業里普遍使用，已經成為一種很有地位的常規分析手段。
X熒光光譜分析儀的應用
X熒光光譜儀可有效的用于測定薄膜的厚度和組成，例如在冶金工業上測定鍍層或金屬薄片的厚度，在涂料工藝上測定涂層的厚度以及在其它工業部門中用于金屬腐蝕、感光材料、磁性錄音帶和光量子放大器等以測定其薄膜厚度和組成，它也可以用在動態的分析上，連續測定某一體系在它的物理化學作用過程中組成變化的情況。例如，由于相變產生的金屬間的擴散，固體從溶液中沉淀的速度，固體在固體中擴散和固體在液體中溶解的速度，溶液混合的速度以及表面腐蝕的速度等等。
作為一種重要檢測手段，X熒光光譜儀分析技術已經得到廣泛的發展。