【骨骼】在恒定的自然环境中，实物自身的变化如果是有规律的，也可以作为时代的标尺。骨骼中的铀（U）含量是随时间的增长而增加，用X射线荧光测定骸骨中的含铀量，就可以确定其时代。
应用三：文物产地及其矿料来源分析
文物通过X射线荧光分析可知其成分，经聚类分析和其他方法的旁证，可确定其产地及其矿料来源。这可为研究先民迁移路线和各种文化之间的关系，提供有意义的信息。
【尼罗河流域的古陶器】德国的拉德肯（Rathgen）实验室用X射线荧光光谱分析了尼罗河流域的古陶器，发现一般低质产品各地都有出产，而高质量产品，则来自位于尼罗河中部地底比斯几个中心产地。
应用四：制作工艺的研究
通过对文物的X射线荧光光谱分析，可得到文物的成分，从成分上推断当时的制作工艺。
【隋朝敦煌莫高窟佛像上的涂金粉】经X射线荧光分析，发现铅（Pb）的含量是金（Au）的4倍多，而表面呈金色，涂层极薄。从而推测，在佛像上先涂铅粉再涂金粉，这样可以节省金的用量。
应用五：文物保护
文物保护离不开X射线荧光分析，首先要分析文物的成分，确定文物的材质；在查明文物损坏的过程和机理时，要分析文物材料质变产物的成分；保护得如何，也要通过X射线荧光分析来观察文物的成分有无变化。在研究文物在地下埋葬环境时，地下水和文物周围的土壤的成分也要靠X射线荧光分析来确定。在研究文物保护的最佳环境时，要用X射线荧光技术分析文物周围大气中的气溶胶和化学污染物。因此，X射线荧光分析是文物保护工作的“眼睛”。
