Рентгеновские толщиномеры оснащены микрорентгеновской трубкой и видеомикроскопом с перекрестием. Измерение производится в точке, которая обозначена кругом. Диаметр пучка в некоторых версиях можно изменять, например в моделях Cube X и Axiom от фирмы Aczet диаметр коллиматора может быть даже 0,1 мм или больше по выбору оператора.

На примере выдержка из заводского программного обеспечения XMASTER где произведено измерение трех слоев покрытий, а именно покрытий меди, на которое нанесен никель и затем золото. Все эти три слоя Cu/Ni/Au нанесены на текстолит и могут быть быстро измерены без разрушения. На примере измерение слоя золота, никеля и меди всего за 10 секунд в выбранной точке!