X射线荧光光谱仪在物质中的穿透深度与波长有关，波长越短，穿透度越大。波长相同时，物质的平均原子序数越小（轻元素含量高），穿透深度越大。换句话说，样品所发射的X射线荧光的波长越短，及样品中的轻元素含量越高，则获得的试样深部的信息就越多，或仅包含表面附近的信息，也因此，元素越轻容易受到样品表面的影响。
测定短波长X射线时，或者分析主要成分为轻元素时，如果样品的厚度不够，即使测定组成相同的样品，X射线强度也会因样品厚度不同而变化。Ni箔样品中的NiX射线荧光强度与试样厚度的关系曲线。在组成不变的情况下，X射线强度不在随样品厚度增加而变化时的厚度称为无限厚。除了薄膜分析之外，易受样品厚度影响的典型分析实例是树脂中的重金属元素的分析。
由于被测样品或元素谱线是否受样品厚度影响对样品制备方法和检测条件的确定有着很大的影响，要进行高精度分析，就应事先对此进行检查。
使用X射线荧光光谱仪在对树脂中重金属元素的检测分析中，因元素不同，可能需要几厘米的样品厚度。可是，如此厚的样品制备是不现实的，如果元素含量高，可考虑使用L线替代K线，或使用M线替代L线，使用这些长波长谱线可以消除厚度效应。但是对于μg/g级别含量的微量元素分析而言，因灵敏度的原因，必须使用短波长波的谱线。此时，在制备样品时，就必须使用样品的厚度一致。
此外，在树脂分析中，通过校正样品厚度因此的误差进行定量分析的方法已经进行了多方面的研究，也有一些报道。可是实际分析中常常必须校正共存元素的影响。因数学校正也是有误差的，在制备样品时应尽量避免厚度校正，这有利于减少误差。
