XRF （X 射线荧光）的检测限取决于样品中元素的浓度和其他各种因素。一般来说，对于微量样品、稀薄样品、气溶胶和液体，大多数元素的检测限在 2-20 纳克/平方厘米之间。但必须注意的是，检测限会因具体应用和样品类型的不同而变化。
有几个因素会影响 XRF 分析程序。首先，X 射线发射的特征波长与分析样品原子内的电子跃迁相对应。这些发射峰叠加在被松散结合的外层电子散射的连续 X 射线背景上。发射峰的强度和背景散射受样品的粒度、矿物成分和颗粒密度的影响。
特征 X 射线产生的深度也会影响探测极限。通常情况下，这些 X 射线是从样品表面以下 1-1000 微米深处的表面原子发射出来的。具体深度取决于被检测元素的原子量。轻元素通常比重元素更难探测。
样品制备是 XRF 分析的另一个重要方面。样品可以制备成液体或固体。一种常见的技术是使用熔珠，将样品研磨至粒度小于 75 微米，并与助熔剂（通常是四硼酸锂或四硼酸盐/硼酸盐混合物）混合。混合物在铂坩埚中加热至高温，最高温度可达 1,600 °C。不过，熔珠技术在检测痕量元素时可能会受到限制，因为样品需要稀释。
XRF 光谱仪通常分为两种类型：能量色散 XRF 光谱仪（ED-XRF）和波长色散 XRF 光谱仪（WD-XRF）。ED-XRF 光谱仪更简单易用，可同时收集多种元素的信号。它们的分辨率范围为 150 eV 至 600 eV。另一方面，WD-XRF 光谱仪使用测角仪在不同角度一次收集一个信号。这些仪器更为复杂和昂贵，但分辨率更高，从 5 eV 到 20 eV 不等。
XRF 在水泥、金属矿石、矿石、石油和天然气、环境和地质分析等行业有多种应用。不过，任何具备必要专业知识的实验室都可以使用 XRF 技术。
在样品制备设备方面，必须考虑避免金属污染。可使用内衬碳化钨的模具来防止不锈钢体受到铁污染。可提供不同的直径，较小的直径通常用于傅立叶变换红外（FTIR）分析，较大的直径用于 XRF 分析。
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