依据解析X射线荧光光谱方法不同(是否采用荧光分光晶体色散元件)，X射线荧光光谱仪有波长色散型(WD)和能量色散型(ED)两种。与能量色散型X射线荧光光谱仪不同的是，波长色散型X射线荧光光谱仪在X射线荧光照射检测器前经过分光晶体分光，不同波长(能量)的X射线荧光被分开并逐一被检测。

相对来说，能量色散型X射线荧光光谱仪(能谱仪)没有波长色散型X射线荧光光谱仪那么复杂的机械结构，因而工作稳定，仪器体积也小，价格低廉；另一方面，由于能谱仪对X射线的总检测效率比波谱高，因此可以使用小功率X光管激发X射线荧光。缺点是能量分辨率差，探测器必须在低温下保存，对轻元素灵敏度低甚至无法测定。有关波长色散型(WD)和能量色散型(ED)X射线荧光光谱仪主要特点的比较见表-1。