X射线荧光光谱仪由激发光源、单色器、狭缝、样品室、信号检测放大系统和信号读出、记录系统组成。激发光源提供用于激发样品的入射光的来源。单色器用来分离出所需要的单色光。信号检测放大系统用来把荧光信号转化为电信号，结合放大系统上的读出装置可显示或记录荧光信号。
X射线荧光光谱仪由光源氙弧灯发出的光通过切光器使其变成断续之光以及激发光单色器变成单色光后，此光即为荧光物质的激发光，被测的荧光物质在激发光照射下所发出的荧光，经过单色器变成单色荧光后照射于测样品用的光电倍增管上，由其所发生的光电流经过放大器放大输至记录仪，激发光单色器和荧光单色器的光栅均由电动机带动的凸轮所控制，当测绘荧光发射光谱时，将激发光单色器的光栅，固定在适当的激发光波长处，而让荧光单色器凸轮转动，将各波长的荧光强度讯号输出至记录仪上，所记录的光谱即发射光谱(emissionspectrum)，简称荧光光谱。
为保持仪器表面清洁，可用洗涤剂稀释后用干净的纱布浸湿后擦拭，再用干净湿纱布擦洗。
X射线荧光光谱仪中的透镜应保持清洁，如发现不洁现象，可用脱脂棉蘸乙醇和C₂H₅OC₂H₅的混合液拧干后擦拭。
原子化室内容易受酸气和盐类的侵蚀，因此透镜前帽盖和原子化器上会有白色沉淀物形成的斑点，可用干净的纱布擦拭，以保持清洁。
原子荧光光谱法是一种痕量和超痕量分析方法。因此，在测定较高含量样品时，应预先稀释后进行测定，如不慎遇到*含量时(特别是Hg)则管路系统将受到严重污染。处理方法可将载流/样品进样管放入10%HCl(V/V)溶液中，启动蠕动泵不断进行清洗，如仍然难以清洗干净时，则需更换聚四氟乙稀管路，一般情况下，均可得明显改善，如仍有残余难以清除情况下，则需对石英炉管情况，按照说明书将石英炉管拆下，用20—30%王水浸泡24小时左右。然后再用去离子水清洗干净，晾干或置于烘箱内烘干后使用。
