X熒光光譜儀在刑偵方面有著不錯的應用，主要是因為X熒光光譜儀的無損檢測特性和快速分析檢測特點，同時其熒光檢測應用范圍也能從固體、液體、粉末等多種形態。
持械謀殺案
金屬兇器材料的鑒定。持械傷人案件的發生，在案件偵查過程中，尋找到的金屬兇器，不能直接辨別其產地和金屬類型，更有自制兇器的產生。使用X熒光光譜儀可以對兇器進行無損檢測，由此判斷其類型，產地，從而提供偵查線索，縮小偵破范圍。
血液檢測
事實上人體血液與人體組織中，都是含有一定量的微量元素，各種微量元素的含量因人而異。在兇案中，兇案現場，兇器和兇手身上會殘留被害人血跡。使用X射線對血跡進行分析、比對，可查找或排除嫌疑人，為案件的偵破提供突破口。但是X熒光光譜儀的局限性在于，受檢測線限制和背景襯底材料干擾，它只能鑒定大量的血跡或血塊，其可靠性比較大，而對于少量的血跡無能為力。
肇事逃逸案
入室盜竊案
入室盜竊、肇事逃逸案件
玻璃碎片、油漆碎屑的檢測。犯罪分子破窗、翻窗入室，在衣物上可能留下玻璃碎片或油漆碎屑；汽車肇事逃逸后，現場或肇事車上會殘留玻璃碎片或油漆碎屑。使用X熒光光譜儀可對現場和罪案身上、肇事車輛的玻璃和油漆進行比對。玻璃和油漆，由于原料的來源、批次的不同，其元素含量（如：鉛、鐵、鎳、銅、鋅、鋁）含量是有顯著差異的。所以使用X熒光光譜儀對證物可進項直接鑒別比對，確認是否一致，鎖定肇事車輛及嫌疑人。
X熒光光譜儀，刑偵鑒定的好幫手。