考古研究工作是我們了解古人生活，探討歷史的重要工作，對于考古研究，手持式光譜儀因為其檢測特性，被廣泛的適用于考古研究工作中去了，其實手持式光譜儀的檢測也就是檢測例如瓷器中的元素。
考古研究工作，并不能只靠考古研究者的經驗，同樣也需要現代科學的介入，單靠考古研究者的眼睛看，手摸來鑒定文物，這種方法經常會夾雜主觀的因素，使用現在科學技術方法進行文物鑒定就可以有效避免這一現象的發生。例如，科研工作者對陜西西周遺址的一個清代墓葬填土中發現的青花瓷和耀窯宋瓷殘品的釉質、 胎體做了 XRF 分析，在不損傷器物的前提下提取了文物的元素組成，并在此基礎上建立了微量或痕量特征元素的大型數據，據此可進行古瓷探源及辨別真偽的研究工作。
考古研究者的經驗法研究
考古現場的研究
手持式光譜儀輕元素分析
考古文物除了無機物就是有機物，如竹、木、漆器、紙張、皮革、皮毛、絲麻棉織品和古生物遺存等都是有機物。對這些有機遺存的科學分析是考古研究中一個不可缺少的領域。例如分析骨骼中的氟(F)和氮(N)含量、可以對人和動物的遺骨進行斷代，因為骨骼中的含氟量隨時代的增長而增長，含氮量隨時代的增長而減少。竹、木、漆器、古紙張、古字畫的鑒定和保護，古皮革、古皮毛、古絲麻棉織品、古生物骨骼等有機文物的保護，都要進行成分分析。因此，成分分析在考古中的使用和研究將有非常廣闊的空間。同樣，繪畫、銀器、手稿、墨水及雕刻品等現場分析中的應用呈上升趨勢。
手持式光譜儀利用其X射線熒光檢測特性，被廣泛應用于考古研究工作的現場分析。