XRFの最小検出限界は、サンプル中の元素濃度、分析するサンプルの種類、使用するXRFスペクトロメーターなど、いくつかの要因によって異なります。
ほとんどの元素について、XRFは2～20 ng/cm2という低濃度を検出できます。これは、試料中のごく微量の元素を検出できることを意味する。
検出限界はサンプルの種類によって異なる。例えば、食品サンプルの検出限界は2～4トンと低いかもしれないが、医薬品は20トンという高い検出限界が必要かもしれない。鉱物鉱石の検出限界はさらに高く、40トンに達することもある。
検出限界は、使用される試料調製技術にも依存する。例えば、溶融ビーズ蛍光X線分析法では、試料を微粒子に粉砕し、滑らかで平らなペレットに圧縮するため、排出ガスの検出を向上させることができます。しかし、この手法ではサンプルを希釈する必要があるため、微量元素を検出できない場合があります。
XRFが試料中の元素を検出できる深さは、元素の原子量にも依存します。軽い元素は重い元素よりも検出しにくく、検出深度は一般的に試料表面下1～1000 µmです。
使用する蛍光X線分析装置のタイプも検出限界に影響します。エネルギー分散型蛍光X線分析装置（ED-XRF）はシンプルで使いやすいですが、分解能が低い場合があります。一方、波長分散型蛍光X線分析装置（WD-XRF）は複雑で高価ですが、分解能は高くなります。
まとめると、蛍光X線分析の検出下限は、元素の濃度、サンプルの種類、サンプル前処理技術、元素の原子量、および使用する蛍光X線分析装置のタイプによって異なります。
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