阿尔发粒子X射线光谱仪（alpha particle X-ray spectrometer），英文简称“APXS”，是一种光谱仪，用于分析散发α粒子样品以及受α粒子或X射线照射后，反射X射线荧光的样品元素成分。这种分析样品元素构成的方法最常用于航天任务，因为航天任务要求探测设备重量轻、体积小、功耗低。其他方法（如质谱法）速度更快，不需使用放射性物质，但需要更大的设备和更高的功耗。“阿尔法质子X射线光谱仪”是一种变型光谱仪，例如安装在探路者任务上的阿尔法质子X射线光谱仪也能探测质子。
多年来，这种仪器的几种改进型，如不带X射线的阿尔发粒子光谱仪（APS）或阿尔发质子X射线光谱仪（APXS）已应用于：勘测者5-7号、火星探路者号、火星96、火星探测漫游者、福玻斯计划、火星科学实验室和菲莱彗星着陆器等。APS/APXS设备也将应用于包括钱德拉扬2号月球车在内的未来几项任务中
阿尔发粒子X射线光谱仪采用α粒子、质子和X射线等多种辐射形式，α粒子、质子和X射线都是不稳定原子在放射性衰变过程中所发射的。α粒子的一种常见来源是锔244，它放射能量为5.8兆电子伏特的粒子；而钚240在衰变过程中会辐射出14和18千电子伏特的X射线。火星探测车搭载的光谱仪所用辐射源是强度约为30毫居里（1.1吉贝克）的锔244.。
如果某些具有一定能量的阿尔法粒子与原子核碰撞，它们就会被反射到探测器。在接近180°角度内的卢瑟福背散射物理定律完全遵守能量守恒和线性动量守恒，使得计算被阿尔法粒子击中的原子核质量成为可能。
轻元素吸收阿尔法粒子更多的能量，而重原子核则几乎以阿尔法粒子相同的能量反射。散射的α粒子能谱显示，初始α粒子的峰值从25%到近100%，该光谱可用于测定样品的成分，尤其是较轻的元素成分。低反向散射率使得需要长时间的照射，大约需要10小时。
部分α粒子会被原子核吸收，过程将产生出具有一定能量，可探测到的质子，使用这种方法可检测钠、镁、硅、铝和硫等。此方法仅用于火星探路者上的阿尔发粒子X射线光谱仪，对于火星探测车上的质子探测器，则被第二种阿尔法粒子传感器取代，所以它也被称为阿尔发粒子X射线光谱仪。
阿尔法粒子也能激射出原子内壳层（K和L壳层）电子，产生的空位将由外壳层的电子来填充，从而产生出一种独特的X射线辐射。这一过程被称为“粒子诱导X射线辐射”，相对容易检测，对较重的元素具有最佳的灵敏度和分辨率。
火星上的“博南扎国王”岩（Bonanza King）-用除尘工具清洁过（2014年8月17日）。
火星上的“博南扎国王”岩- 除尘并初步钻探（2014年9月11日）。
火星上的“博南扎国王”岩-由于岩石松动，停止钻探（2014年9月11日）。
火星上的“博南扎国王”岩--阿尔发粒子X射线光谱分析（好奇号漫游车，2014年9月11日）。
