衍射儀是進行X射線分析的重要設備，主要由X射線發生器、測角儀、記錄儀和水冷卻系統組成。新型的衍射儀還帶有條件輸入和數據處理系統。

　　X射線發生器由高壓變壓器及管流管壓控制單元、結構分析X射線管、熱交換器。 

　　產生高穩定的高壓加到X射線管上用以產生X射線。這里利用高電壓加速的高速電子轟擊X射線管金屬靶面產生X射線的原理。

　　樣品進給器，是樣品進入真空系統的一個過渡。因為熒光X射線在空氣中會被衰減，所以樣品分析需要在真空環境下進行。這樣，試樣就需要從大氣狀態進入真空環境。 X射線管的實質是個真空二極管，其陰極是鎢絲，陽極為金屬片。在陰極兩端加上電流之后，鎢絲發熱，產生熱輻射電子。這些電子在高壓電場作用下被加速，轟擊陽極（又稱靶），產生X射線（此過程產生大量熱量，為了保護靶材，須確保循環水系統工作正常）。

　　樣品室連接樣品進給器和分析室，與二者一起組成真空腔。樣品在樣品室里完成樣品的升舉、下降、樣品交換和自旋。

　　濾片的作用是消除可能提高背景或對某些元素產生迭譜干擾的特征譜線，從而提高對這些元素分析的靈敏度。濾波片采用K吸收緣介于元素的Kα和Kβ的波長之間的材料制成。 

　　由于來自X光管的X射線不僅照射到分析樣品上，也會照射到樣品盒及樣品罩上。而產生來自樣品盒或罩上的不需要的熒光射線，從而影響分析精度，因此使用了光闌系統來保證只允許來自分析樣品的熒光X射線進入計數器。

　　來自樣品的熒光X射線和散射線都不是單一方向的，入射狹縫裝在樣品和分光晶體之間，它只允許指向分光晶體方向的熒光X射線通過，而吸收其它方向的射線，從而提高了光譜分辨率。