X射線探測器主要是用于測量目標樣品發出的X射線熒光，目前市場上已經有多種不同類型的X射線熒光分析探測器可用。能量色散X射線熒光光譜分析技術通常使用的為固態探測器，例如SI-PIN探測器或者硅漂移探測器（SSD）等。每種類型的探測器在不同的應用方面都具有不同的優劣勢，因此并不存在最好與最差之分，只需根據具體需求進行選擇即可。分辨率和靈敏度是X射線探測器兩個最重要的性能參數。一般情況下，分辨率越高意味著探測器可以檢測更多能量水平之間的差異；靈敏度越高意味著探測器能夠檢測到更多的輻射量子。
