在利用X射線熒光光譜儀分析物質成分時，除了正確使用和操作X射線熒光光譜儀外，還需要制定合理、準確的定量分析方法。定量分析是利用一定的實驗或數學方法，準確地獲得未知樣品中元素的定量濃度數據。
定量分析的前提是保證樣品的代表性和均勻性。過分強調分析的準確性，忽視樣本采集方法和采樣理論的研究與應用，是不科學、不合理的。只有采集具有代表性的特征樣本，才能具有科學價值和現實意義。目前，抽樣理論的研究尚需進一步探討。在這里我們主要關注如何保證定量分析方法的準確性。
要做定量分析，需要完成三個步驟。首先，根據待測樣品和元素以及分析的準確度要求，采用一定的樣品制備方法，保證樣品的粒度均勻、適宜；并通過實驗，選擇合適的測量條件，對樣品中的元素進行有效的激發和測量，然后用一定的方法得到凈峰強度，在此基礎上用一定的數學方法對元素進行定量測量，計算分析物濃度。
1、獲得光譜峰的凈強度
要獲得待測元素的濃度，必須準確測量待測元素光譜峰的凈強度。凈峰值強度等于峰值強度減去背景。
雖然實際背景是指當分析物為零時，在與分析元素相對應的能量或波長處測得的計數，但由于背景取決于基質成分，因此不實用。因此，使用沒有分析物的所謂“空白”樣品測量背景并用于背景校正是危險和不正確的。
當峰背比大于10時，背景效應很小。在這種情況下，最好的計數方法是峰值計數時間大于背景計數時間。當峰背比小于10時，背景影響較大，需要準確扣除。
2、干擾校正
當樣品中被測物存在分析譜線重疊時，可用比例法扣除干擾。對于復雜系統，需要通過解譜或擬合來消除干擾。
3、濃度計算
扣除背景和干擾，求出分析元素的凈峰強度后，建立分析線強度與標準樣品中分析組分濃度之間的強度-濃度定量分析方程。該方程可用于未知樣品的定量分析。
對于簡單的體系，如基體效應可以忽略的薄樣品或在一定條件下的微量元素分析，可以在峰凈強度與濃度之間建立簡單的線性或二次方程。對于地質樣品等復雜體系中的主、次、微量元素的分析，需要進行基體校正才能得到準確的結果。
X射線熒光光譜法的特點是制造工藝簡單，但需要復雜的基體校正才能獲得定量分析數據。XRF分析的最大局限是依賴標準樣品。