화학적 성분 분석 장치 및 화학적 성분 분석 방법이 제공된다. 상기 화학적 성분 분석 장치는 이중 에너지 엑스선을 어느 재료에 조사하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에서 질량감쇠계수를 측정하는 질량감쇠계수 측정부 및 목적 함수의 최소화 및 정수 조건을 기반으로 화학적 성분을 산출하고, 상기 질량감쇠계수 및 화학적 성분을 이용하여 질량대비 함량비를 산출하며, 상기 화학적 성분 및 함량비를 이용하여 유효 원자 번호를 산출하는 제어부를 포함한다.