分光晶體是光譜儀的重要元件，應用了X射線的衍射特性，將樣品發射的各元素的特征X射線熒光，按波長分開以便測量每條譜線。不同的晶體和同一晶體的不同晶面具有不同的色散率和分辨率。
由上式可以看出，晶體角色散率和所用晶體的晶面間距2d、衍射角θ及衍射級有關，即2d間距越小，角色散率越大；衍射角越大，角色散率θ越高；衍射級n越大，角色散率越高。但強度相反，角色散率最好而強度最差。晶體角色散率是指某一晶體有效分開譜線的能力，即θ角對波長λ的變化率。通過對布拉格方程λ微分，得到角色散率的關系式：dθ/dλ=n/2dcosθ
分辨率（dλ/ λ）指譜線相對寬度，有時稱為譜峰半高寬（FWHM）。光譜儀的分辨率不僅取決于晶體對光譜的角色散率，而且也取決于衍射線的FWHM、準直器立體角、狹縫系統半寬高和晶體反射性能。
分光晶體的選擇標準是：
1）適合于所需要測量的分析線的波長范圍，2d > λ，并且衍射強度大，峰背比高；
2）分辨率高，即具有較高的色散率和窄的衍射峰寬度；
3）不產生異常反射線，不產生晶體熒光，不含干擾元素；
4）穩定性好，要求溫度系數小，對水蒸氣、空氣、X射線中曝光時的穩定性要好，機械性能良好。
晶體的適用范圍受以下兩方面的限制：
1）布拉格衍射條件：nλ/2d= sinθ≤1，即每塊晶體其最大可產生衍射的波長為其面間距的2倍，因此為了覆蓋元素周期表中各元素發出的不同波長，需要有不同2d值的多塊晶體或晶面用于分光；
2）測角儀的2θ角掃描角度范圍，探測器的2θ角一般小于148°。