X射线分析技术是一种借助X射线来识别原子种类的高技术。由于它能够分析出古代文物中的元素及其含量，受到了考古界和科技界的重视。其英文名称缩写为XRF。
X射线是一种波长短、能量高的电磁波。当用X射线照射物质时，除发生散射和吸收现象外，还会造成原子内的电子发生电离，内层轨道的电子脱离原子，形成一个空位，使原子处于“激发态”，这样外层电子就会自动向内层跳去，填补这个空位，从而发射出一定能量的X射线。由于它的波长和能量与原来照射的X射线不同，科学家将其称为次级X射线，又叫X射线荧光。
X射线荧光的波长往往取决于物质中元素的种类，每一种元素，都有其特定的X射线荧光的能量和波长，于是可以分辨出该物质中所含元素的种类。同时，根据物质被激发的X射线荧光的强度，能测出其中所含元素的含量。
英国牛津大学早在20世纪50年代，就利用XRF技术分析了各种不同材料制成的文物。目前，这种技术在世界考古领域中已得到了越来越广泛的应用，除分析文物的元素构成及含量、年代、产地外，还可以了解文物内部焊接、修复、补配、镶嵌等情况。
墨是书画不可缺少的基本原料。新石器时代出土的墨陶就充分显示出我们祖先运用色彩的艺术能力。在现有大量的古代字画中，不少是后人模仿的赝品，从科技分析的角度来看，对书画的鉴定除了鉴定纸张的年代外，重要的是鉴定书画上墨迹和颜料的成分和年代，比如使用松烟墨表明是宋代时期的画；如使用油烟墨，则表明是明清时期的画。
近年来，科学家运用XRF分析技术分析古代墨与现代墨中的成分，差异主要是常量与微量元素的种类及其含量，找出其规律性，进而判断古字画的创作年代。如今，这种方法已在判断古代字画的真伪中发挥了很大的作用。
震惊中外的秦始皇兵马俑被发现后，人们很想搞清它们是在当地烧制的还是在外地烧制的。科学家用XRF分析法对其进行了分析，发现这些俑都是用当地骊山黏土烧制的。科学家还通过对骊山黏土进行试烧，发现秦始皇兵马俑的烧制温度被控制在850～1030℃之间。
XRF分析技术还可以透过器物的表面，清晰地拍摄到反映文物内部结构的照片，从而使人们能够看到文物的内部结构。如故宫博物院对亚□侯盘进行了分析，通过反映盘子内部结构的照片，可以看到盘子中间镶有一块刻有铭文的青铜片，铜片四周与盘子衔接处的焊锡部分清晰可见。
