伽瑪能譜儀是用來對材料微區成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。
放射性核素比活度測量用多道伽瑪能譜儀分析。
能譜儀要用標準源（多能量峰或者混合源）進行能量和效率刻度，刻度源體積、形狀和待測樣品一致。必要時，效率刻度要符合相加、自吸收等校正。
能譜儀是用來對材料微區成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。
各種元素具有自己的
X射線特徵
波長，特徵波長的大小則取決於
能級躍遷過程中釋放出的特徵能量△E，能譜儀就是利用不同元素X射線光子特徵能量不同這一特點來進行
成分分析的。
一般為Si(Li)鋰硅半導體探頭, 探測面積為幾
平方毫米，當
X射線光子進入檢測器后，在
Si（Li）晶體內激發出一定數目的電子空穴對。產生一個
空穴對的最低平均能量ε是一定的（在低溫下平均為3.8ev），而由一個X射線光子造成的空穴對的數目為N=△E/ε，因此，入射X射線光子的能量越高，N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對，經過
前置放大器轉換成電流脈衝，
電流脈衝的高度取決於N的大小。電流脈衝經過主放大器轉換成電壓
脈衝進入多道脈衝高度分析器，
脈衝高度分析器按高度把脈衝分類進行計數，這樣就可以描出一張X射線按能量大小分佈的圖譜。