农产品中微量元素的存在及对人体的影响早已为人们所认识，但许多仪器和方法局限于单一元素的检测，多元素的同时测定一直是棘手问题，特别是近年来土壤、水、大气中的污染物直接经农作物吸收进入人类食物，更引起科技工作者对有毒物质的关注。高灵敏地同时测定多种元素是XRF仪器的特点之一，因为X射线光谱的产生来自原子内层电子的跃迁，所以除轻元素外，X射线光谱基本上不受化学键的影响，定量分析中的基体吸收和元素间激发效应较易校准或克服，元素谱线的波长不随原子序数呈周期性的变化，而是服从Moseley定律，因而谱线干扰现象比较少，有利于多元素的测定。用全反射X射线荧光光谱法同时测定了蔬菜中多种元素：P、S、Cl、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、Br、Rb和Sr，除Ni、Ti、Br和Cl外，变异系数低于10%，回收率为95-110%。用XRF方法测定了水果、蔬菜和谷物制品中镁、磷、硫、氯、钾、钙、锰、铁、铜和锌的含量。检出限为0.8-300ppm。
测定痕量的稀土元素，一直是化学分析领域内传统的难题，其他仪器方法，如质谱同位素稀释法、中子活化法为消除元素间干扰、提高分析的灵敏度，都必须把稀土元素相互分离出来，并且成本高、设备的专门化等都限制了它们的应用，用X射线荧光光谱分析法测定稀土元素，可进行这些性质类似的元素的同时测定。有文献报道用XRF仪器高灵敏地检测了稀土矿区生长的蔬菜中的十余种稀土元素的含量，实验结果表明XRF方法用于农产品的微量元素检测优于其他方法。
监测和控制农业环境污染、快速准确地分析农产品中的各种成分，是发展现代化农业的重要课题之一，农业样品的测试离不开现代化的分析仪器。X射线荧光分析法的应用主要取决于仪器技术和理论方法的发展。X射线荧光光谱仪是一种部件多、功能复杂的分析仪器，整机系统涉及X射线光学、真空、机械、电子、核探测器、核电子学及计算机技术等学科和技术领域。近年来随着激发源、色散方法、探测技术和计算机技术的改进，XRF仪器的应用范围不断扩大，仪器类型日益增多。减小体积、降低价格应是该类仪器的一个发展方向，开发新的应用软件、使仪器适应于现场分析和快速分析的要求，XRF分析技术将获得更为广阔的发展空间。
