根據(jù)定義，不均勻的樣品在成分上是不均勻的。這意味著，在多個地方進行X射線熒光測試可能會得到截然不同的結(jié)果。這不是XRF技術(shù)的限制，而是樣品制備的限制。

在所有的分析化學分析中，樣品制備是非常重要的。不均勻樣品在任何應(yīng)用中都是可能的，但在采礦、RoHS和消費品應(yīng)用中尤其常見。當XRF以ppm或百分比報告結(jié)果時，這是一個質(zhì)量分數(shù)，即ppm=所測某些元素的mg/kg。但當樣品不均勻時，ppm或百分比的結(jié)果就沒有真正意義了——結(jié)果在很大程度上取決于樣品的制備方式，以及如何呈現(xiàn)給分析儀以使其有用。XRF分析儀只能測量窗口前面的內(nèi)容，因此結(jié)果將是分析儀可以看到的所有樣本的平均值。

這并不是說XRF對分析不均勻樣品沒有用處。相反，需要對不均勻樣品的XRF結(jié)果進行定性分析。XRF仍然可以指示元素的存在或不存在，并且可以指示某個特定點在某些感興趣的元素中是富還是貧。所以XRF仍然可以快速指示PCB上的焊點是否可能含有高鉛含量，或者礦石中是否有銀脈穿過。然而，這些元素的ppm或百分比的精確值無法與其他技術(shù)相比。