與能量色散X熒光光譜儀不同，波長色散X熒光光譜儀需要使用分光晶體，將不同不斷的X射線分開，分光晶體是作為波長色散熒光光譜儀的重要部件存在。
分光晶體 是晶體分光系統的核心部件，為了獲得ZUI佳的分析效果，晶體的選擇是十分重要的。分光晶體相當于光學光譜儀中棱鏡和光柵，X射線區域之所以不能使用棱鏡或光柵作為的分光單元，是因為X射線的波長短、能量大、穿透力強、幾乎不發生折射。
晶體分光的原理是根據布拉格衍射定律2dsinθ=mλ，當波長為λ的X射線以θ角射到晶體時，如果晶面間距為d，則在出射角為θ的方向可以觀測到波長為λ=2dsinθ的一級衍射及波長為λ/2、λ/3、… 高級次衍射。改變θ角，可以觀測到其他波長的X射線，從而使不同波長的X射線得以分開。
能量色散型X熒光光譜儀
大部分分光晶體為無機或有機鹽類單晶，也可使用人造多晶膜晶體。不同的分光晶體的2d值及適用范圍也不同。分光晶體選用時應考慮以下因素：
1）衍射強度高
分光晶體的低級次線的衍射強度一般大于高一次級次線，衍射強度也隨波長而變化。晶體表面的光潔度、晶體結構的完整性、晶體的不同晶面都會影響衍射強度。
2）分辨率高，利于減少譜線干擾
分辨率是指分光晶體能分開或辨別兩條波長十分相近譜線的能力。同一晶體的不同晶面會有不同的分辨率，一般選用高分辨率的晶體和晶面。分辨率同時受角色散率和發散度的影響。
3）波長色散型X射線光譜儀信噪比高
信噪比是指信號與噪聲的比值，一般選用信噪比高的晶體。
4）溫度效應小
一般地，隨衍射角的增大，晶體的熱膨脹系數對譜峰位移的影響也將增大。所選晶體應是受溫度、濕度影響小的。
波長X熒光光譜儀中重要的就是分光系統，而分光晶體是分光系統的重要部件。