在未來數年，由于材料科學、空間技術、生物醫學、環境化工等學科的發展，X射線熒光分析技術更加深入和廣泛。隨著新儀器、新技術的不斷出現，X熒光分析技術將體現在一下幾方面的發展。
小型與專用化體積
隨著現代電子技術的發展，儀器功能模塊有高度集成化的趨勢，且采用小功率X光管，減少水冷系統，從而大大減小儀器、由于現場分析和高溫、高壓、強磁場等環境下專用分析的需要，小型便攜式和專用型X射線熒光光譜儀更成為研究熱點。
智能化
通過對計算機軟件的不斷開發，儀器將變得更加智能化，測試操作和數據處理更加簡單快捷。樣品和儀器的各種參數，條件的設置和校正均可通過計算機完成，各種定性、定量、無標樣定量分析軟件的應用使儀器向著高靈敏度、高精密度與準確度的方向發展。而通過對網絡的鏈接，儀器可在無人操作的情況下智能的遙控測試，特殊的現場實時分析，對儀器遠程檢測診斷、故障維修、應用支持等。
多功能化
為了提高工作效率，降低分析成本，新一代X射線熒光光譜儀正朝著多功能方向發展。不但能對常規大面積樣品進行高靈敏度的元素分析，還可對微小區域分析、區域元素含量分布成像、某些化學成分的物相分析。如用于分析元素價態及配位狀況的X射線吸收光譜分析；可彌補掃描電子顯微鏡和能譜分析不足的X射線熒光微區面分布元素成像分析等。
能量色散X熒光光譜儀進化發展
國產化水平將得到提高
由于波長色散X熒光光譜儀零件繁多且制造工藝復雜，我國現用的此類儀器進本從國外進口，且價格昂貴。按我國當前的計數水平和設計能力，制造某些重要部件而設計制造整機是完全有條件的。相對來說能量色散X熒光光譜儀方面國產化水平較高，目前，天瑞儀器和創想儀器都有在生產銷售。