本发明涉及荧光仪技术领域，公开了一种二阶X射线荧光仪及其测量方法，包括步骤：S1、调整X射线与样品之间的射入角度和/或所述X射线经过所述样品后的射出角度；S2、获取荧光强度变化时的二阶数据，并对所述二阶数据进行三维分解后获得三维数据；S3、根据所述三维数据对所述荧光仪的分析体系进行分析和校准，并采用分析和校准后的所述分析体系对样品进行测量后获取测量结果。性能优化；解决了机械运动模块对整体光谱仪的影响。排除干扰，减少误差；解决了原级谱散射和干扰元素对待测分析元素的干扰问题，达到不受仪器光谱重叠影响的限制。降低依赖性，提高适用性；改变了实际应用时模型对分析体系的依赖性，提高了模型的适用性。