Röntgenfluorescens fungerar genom att förse ett prov med tillräckligt energi för att utmana de innersta elektronerna i dess atomelement. Det gör man vanligtvis genom att bombardera provet med hög-energi röntgen- eller gammastrålar. När en inre skal-elektron i provets atomelement stöts bort av dessa strålar, faller en elektron från ett yttre skal för att fylla vakansen. Denna elektron de-exciterar eller faller ned till en lägre energinivå genom att sända ut en foton. Denna foton ligger i röntgenstråleområde och har en energi exakt lika med skillnaden mellan de två elektronskalens energinivåer.
Denna process kallas för röntgenfluorescens. Energin hos varje röntgenfoton säger oss vilket element i provet som skickade ut det, och antalet sådana fotoner berättar hur mycket av det elementet som finns. För varje distinkt element är det charakteristiska röntgenspektret alltid detsamma, oavsett hur det förekommer fysikaliskt. Så forskare kan använda röntgenfluorescens för att bestämma vilka element som finns i provet och i vilken mängd.
Röntgenfluorescens är av stor vikt inom geologi, metallurgi, och arkeologi, där det används för att bestämma sammansättningen av olika prover. Förutom materiaanalys, kan tekniken även användas inom kvalitetskontroll för att säkerställa att produkter innehåller rätt mängd av varje nödvändig ingrediens. Dess ovärderliga bidrag till vetenskap och industri gör det till en av de mest använda teknikerna inom icke-destruktiv materialanalys.
