单波长X射线荧光光谱仪是在X射线照射样品前进行了X射线光的单色化入射，主要依靠双曲面弯晶或者二次靶或者多层膜弯晶等技术，将X射线管出射谱中的单一能量衍射聚焦到样品一点，激发样品中元素荧光，这样极大降低了由于X射线管出射谱韧致辐射照射样品而产生的背景干扰，获得较佳的元素荧光信号峰背比。严格说来，单波长X射线荧光光谱仪也分为单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪和单波长激发-波长色散X射线荧光光谱仪两类。

　　由于单波长X射线荧光光谱仪获得较佳的元素分析性能（尤其在灵敏度方面），是当前X射线荧光领域研发的重点。