Avec l'EDXRF, l'échantillon est excité par le tube à rayons X directement ou à travers un filtre. Un détecteur à semi-conducteur analyse le rayonnement de fluorescence X qui provient directement de l'échantillon.
Ici, le détecteur et l'électronique associée comptent et trient, en fonction de l'énergie, tous les photons qui l'atteignent. Un spectre de hauteur d'impulsion qui indique le nombre de photons ou d'impulsions pour une énergie donnée est établi. Le détecteur ne dispose généralement que de quelques µs pour le traitement, de sorte que le traitement est limité à environ 1 000 000 d'impulsions par seconde. À l'aide d'un filtre, une partie du rayonnement d'excitation peut être filtrée pour éviter de surcharger le détecteur.