物质成分分析包括采用光谱（紫外、红外、核磁）；色谱（气相色谱、液相色谱、离子色谱）；质谱（质谱仪、气质连用、液质连用）；能谱（荧光光谱、衍射光谱）；热谱（热重分仪、示差扫描量热仪）对样品进行综合解析，通过多种分离和分析方法的联合运用，对样品中的各组分进行定性和定量分析，从而确定物质中各组分的结构。在众多的分析方法中，X射线能谱分析是最常用的初步分析元素成分的方法，这种分析方法的优势是它能将微区元素成分与显微结构对应起来，是一种显微结构的成分分析，而一般的化学成分分析、荧光分析及光谱分析是分析较大范围内的平均元素组成，无法与显微结构对应，不能直接对材料显微结构与材料性能关系进行研究。
分析主要是确定物质中含量在0.1%以上的元素成分。在测试过程中，对于不导电的试样，例如陶瓷、剥离、有机物等，在电子探针的图像观察、成分分析时，会产生放电、电子束漂移、表面热损伤等现象，造成分析点无法定位、图像无法聚焦。大电子束流时，有些试样电子束轰击点会起泡、熔融。为了使试样表面具有导电性，必须在试样表面蒸镀一层金或者碳等导电膜。
X射线能谱分析方法中包括点分析、线分析和面分析。
点分析是指入射电子束固定照射（轰击）试样表面所选区域的分析。本方法适用于入射电子束对试样表面一个很小区域进行快速扫描。点分析区域一般为几个立方微米到几十个立方微米范围。该方法用于显微结构的定性或定量分析。
有机元素分析：主要是利用高温燃烧法测定原理来分析样品中常规有机元素含量。有机物中常见的元素有碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等。在高温有氧条件下，有机物均可发生燃烧，燃烧后其中的有机元素分别转化为相应稳定形态，如CO2、H2O、N2、SO2等。
反应过程
在已知样品质量的前提下，通过测定样品完全燃烧后生成气态产物的多少，并进行换算即可求得试样中各元素的含量。
CHNS/O 元素分析仪采用经典分析技术—— 在纯氧环境下相应的试剂中燃烧或在惰性气体中高温裂解，以测定有机物中的C、H、N、S、O 。
仪器有三种测定模式：CHN模式、CHNS模式、氧模式。
CHNS模式是样品在纯氧中燃烧转化成CO2、H2O、N2和SO2，通过色谱柱分离后进行热导检测，测得样品中的C、H、N、S的含量。
氧模式是样品在H2/He中进行高温裂解得到CO和其他气体，分出CO并由热导检测，即可测得样品中氧的含量。
检测信号特点
由混合腔提供持续均匀基本恒压的样品燃烧产物，N2，CO2，H2O（SO2，CO2），进入色谱柱进行分离，每种气体一步一步地稳定分离出来，后面分离出来的气体总是随着前面已经分离出来的气体同时流经检测器，由于TCD检测器的近似可叠加性，因此信号呈阶梯形状，刚检测到信号减去前面一种的信号即为现在正被检测气体的真正信号值。
计算方法
空白：PE元素分析仪的空白相当于基线，通常有两种空白：仪器空白、分析空白，而仪器空白又分为载气空白、载气与氧气空白。
空白计算方法：
NB=NR－ZR
CB=CR－NR
HB=HR－CR
SB=SR－HR
OB=OR－ZR
K因子：K因子在PE元素分析仪上就是检测器的标定因子，实现运行一已知含量样品，通过如下计算方法得出一物理单位为：CNTS/ug的标定因子，其中CNTS为仪器TCD检测器测出的信号经放大，模数转换后的数字量化值。
KN=[(NR－ZR) －NB] ×100/[SW ×N THEORYWt%]
KC=[(CR－ZR) －CB] ×100/[SW ×C THEORYWt%]
KH=[(HR－CR) －HB] ×100/[SW ×H THEORYWt%]
KS=[(SR－HR) －SB] ×100/[SW ×S THEORYWt%]
KO=[(OR－ZR) －OB] ×100/[SW ×OTHEORY Wt%]
K因子范围：KC 13~20；KH 30~70,； KN 3~9；KS 3~9；KO 6~12
样品制备
样品要求：
1.样品应不含吸附水分均匀固体微粒或液体；
2.挥发性样品用低熔点合金容器密封称量；
3.腐蚀性液体用低熔点玻璃毛细管密封称量，氧化时应有防爆措施；
4.禁止分析酸、碱性溶液、溶剂、爆炸物等烈性化学品；
5.含氟、磷酸盐或含重金属的样品可能会对分析结果或仪器零件的寿命产生影响，也不宜进行分析。
样品的制备注意事项：
1.因为元素分析仪测定的元素含量中有H的含量，所以待测样品必须干燥，不能含有水，最好在测定前进行真空干燥（干燥时间视样品而定）；
2.样品的提纯方法对测试的结果有较大的影响，普通过滤得到的样品，结果与预期值会有比较大的偏差，而结晶得到的样品，纯度有保证，测定结果会比较好；
3.样品称量过程中进行包样时，要注意不能把样品皿弄破。否则样品的重量不准，会造成结果无效；
4.氧模态不容许待测化合物含有磷、氟、硅及金属阳离子，含矿物质样品必须在进行分析前除去种类矿物。
对试剂和气体的要求
所需要的试剂为优级纯、分析纯或经蒸馏制备；标准物质，苯甲酸、乙酰苯胺、环己酮-2,4-二硝基苯腙、对氨基苯磺酸等。
