手持式光譜儀是一種光譜分析儀器，基于XRF光譜分析技術，當原子內層高能X射線與原子發生摩擦碰撞時，就會驅逐一個內層電子，從而出現一個空穴，使整個原子體系處于不穩定的狀態，當較外層的電子躍到空穴時，擊出的光子可能再次被吸收，而逐出較外層的另一個次級光電子發生俄歇效應，所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。手持式光譜儀的工作原理就是這樣來的。
手持式光譜儀可進行快速、無損、高精度的檢測，廣泛應用于冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域，特別是在RoHS檢測領域應用得很多也十分廣泛。
1、合金材料分析
目前在合金材料檢測領域，它主要用于軍工、航天、鋼鐵、石化、電力、制藥等領域金屬材料中元素成份的現場測定，是伴隨世界經濟崛起的工業和軍事制造領域必不可少的快速成份鑒定工具。
2、重金屬檢測
除了傳統的合金材料檢測，貴金屬，RoHs合規篩查，礦石分析，手持式XRF儀器同樣在地質勘探和環境評估中發揮著重要的作用，通過分析土壤中的重金屬元素，可以知道整個區域的礦產分布和污染分布。
3、其他領域
XRF技術還可以用于一些新的領域，比如風電和汽車領域，通過對油品中金屬元素含量進行檢測，可以間接反映軸承的磨損情況。
還有許多新的XRF應用領域正在被開發出來，使得XRF技術在各個行業領域得到了廣泛的應用。比如工廠的生產制造環節的焊接質量控制，也會用到XRF合金分析儀。