波長色散型熒光光譜儀（WD-XRF），一般由光源（熒光分析X射線管）、樣品室、分光晶體和檢測系統等組成。為了準確測量衍射光束與入射光束的夾角，分光晶體系安裝在一個測角儀上，還需要一龐大并復雜的機械運動裝置。由于晶體的衍射，造成強度的損失，要求作為光源的X-射線管的功率要大，一般為２～３千瓦。但結構分析X射線管的效率極低，只有１％的電功率轉化為X-射線輻射功率，大部分電能均轉化為熱能產生高溫，所以X-射線管需要專門的冷卻裝置（水冷或油冷），因此波譜儀的價格往往比能譜儀高。能量色散型熒光光譜儀（ED-XRF），一般由光源（X-射線管）、樣品室和檢測系統等組成，與波長色散型熒光光譜儀的區別在于它用不分光晶體。能量色散型熒光光儀的光源、樣品、檢測器彼此靠得很近，X-射線的利用率很高，不需要光學聚集，在累積整個光譜時，對樣品位置變化不象波長色散型熒光光譜儀那樣敏感，對樣品形狀也無特殊要求。

　　儀器結構簡單，省略了晶體的運動裝置，也無需精度調整。還避免了晶體衍射所造成的強度損失。光源使用的安檢X射線管功率低，一般在100W以下，不需要昂貴的高壓發生器和冷卻系統，空氣冷卻即可，節省電力。能量色散法的一個附帶優點是測量整個分析線脈沖高度分布的積分程度，而不是峰頂強度。因此，減小了化學狀態引起的分析線波長的漂移影響。由于同時累積還減小了儀器的漂移影響，提高凈計數的統計精度，可迅速而方便地用各種方法處理光譜。同時累積觀察和測量所有元素，而不是按特定譜線分析特定元素。因此，見笑了偶然錯誤判斷某元素的可能性。在能量色散譜儀中，樣品發出的全部特征X-射線光子同時進入檢測器，這就奠定了使用多道分析器和熒光屏同時累積和顯示全部能譜（包括背景）的基礎，也能清楚地表明背景和干擾線。因此，半導體檢測器X-射線光譜儀能比晶體X-射線光譜儀快而方便地完成定性分析工作。