波長色散型X射線熒光光譜儀的照射方式可分為上照式和下照式兩種光學結構。

上照式光學結構即X光管在樣品上方，下照式光學結構即X光管在樣品下方。

下照式光學系統

上照式光學系統

上照式X熒光光譜儀和下照式X熒光光譜儀都能對液體樣品、固體樣品、粉末樣品、不規則樣品或少許稀松粉末進行元素分析。兩類儀器在光學空間結構和光學元器件一致的情況下，精度沒有區別。

針對固體和液體樣品的測試，基于兩類儀器配置的樣品盒結構不同，下照式儀器裝樣更簡單。其中，液體樣品的測試需要在氦氣下進行。

針對粉末樣品，一般需要用壓片法或者熔片法做前處理。當分析壓片時，一旦粉末樣品未壓緊，稀松的樣品粉末在重力和真空作用下，會進入到下照式的儀器的光譜室或光管，造成不可逆的污染，而采用上照式的儀器即可完全避免粉末樣品對分析腔和X光管的污染。

在分析熔片時，如果玻璃熔片處理不當，在分析過程中，可能開裂掉落，大的碎塊直接損害下照式的儀器X光管，若使用上照式的儀器，碎塊就會掉落到樣品盒里，更加安全可靠。

綜上所述，粉末樣品的測試上照式儀器更安全，更有優勢；固體和液體樣品，下照式儀器裝樣更簡單。