收集测量的就是这些X射线的能量和强度。由于这些X射线的能量分布可以反映特定元素的原子特征，能量散射X射线谱可被用于测定样品中的元素组成。
设备构成.能量色散X射线谱主要由以下四部分组成：电子束激发源被用于电子显微镜、扫描电子显微镜和扫描透射电子显微镜中，而X射线激发源被用于X射线荧光光谱仪中。X射线探测器可将X射线能量转换为电信号；信号随后被发送至脉冲处理器进行测量并传送到分析仪进行分析。过去最常见的探测器是硅锂（SiLi）探测器，需要用液氮冷却才能工作。如今的新系统常配置，