氙弧辐射试验被认为是zui能模拟全太阳光谱的试验，因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此，在国内外被认为是zui广泛采用的方法。GB/T1865-1997（等同于IS0113411:1994）详细地介绍了这种方法。
但这种方法也有它的局限性，即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其zui终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型，从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有3种类型：日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型（国标GB/T1865-1997中提到的方法1和方法2对应于前两种类型）。
典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要，因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过1000h的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现，光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著，而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化，是它的自身内在特性。
对这种变化也可采取多种补救措施。例如提高更换灯管的频度以减轻灯光老化的影响。或者可用传感器控制辐照度。尽管存在因灯老化引起的光谱能量分布变化，氙弧灯仍不失作为耐候性和耐日光照射试验的一种可靠的和反映实际的光源。
大多数氙弧辐射试验在模拟润湿条件时采用水喷淋和/或温度自动控制系统（国标GB/T1865-1997提出的"表面用水喷淋"）。水喷淋方法的局限是当温度相对较低的水喷到温度相对较高的试板上时，试板会冷却下来，这会使材料遭破坏的过程减缓。
在氙弧辐射试验中，要求使用高纯度的水以防止试板表面形成沉积物。因此运行费用较高。