两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内，灯丝和靶极之间加高压（一般为40KV）,灯丝发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上，产生X射线。X射线管产生的一次X射线，作为激发X射线荧光的辐射源。只有当一次X射线的波长稍短于受激元素吸收限l_min时，才能有效的激发出X射线荧光。大于l_min的一次X射线其能量不足以使受激元素激发。
X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高，短波长一次X射线比例增加，故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好，因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关，越靠近被测元素吸收限波长，激发效率越高。X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上，激发出样品元素的特征X射线，正常工作时，X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射，其余均变为热能使X射线管升温，因此必须不断的通冷却水冷却靶电极。
X射线荧光光谱法有如下特点：
（1）分析的元素范围广，从⁴Be到⁹²U均可测定；
（2）荧光X射线谱线简单，相互干扰少，样品不必分离，分析方法比较简便；
（3）分析浓度范围较宽,从常量到微量都可分析。重元素的检测限可达ppm量级，轻元素稍差；
（4）分析样品不被破坏，分析快速，准确，便于自动化。