El análisis químico del agua de lluvia permite estudiar la problemática relacionada a la calidad del agua y el aire, el clima y la preservación de los ecosistemas. En este contexto, el objetivo de este trabajo es cuantificar la composición química del agua de lluvia colectada en la ciudad de Córdoba, Argentina, mediante fluorescencia de rayos X por reflexión total utilizando radiación sincrotrón. Los resultados obtenidos se estudiaron en relación a diferentes criterios: se analizó la variación temporal de los valores de pH, conductividad eléctrica y concentración elemental; se estableció una relación entre la composición elemental y el origen de las masas de aire mediante un modelo de trayectorias de masas de aire; se analizó la evolución de la concentración elemental en relación a la cantidad de lluvia caída; se relacionó la conductividad eléctrica con la frecuencia de días lluviosos. Además, a los fines de identificar las fuentes que contribuyen a la presencia de elementos contaminantes en el agua de lluvia, se realizó un análisis de correlaciones múltiples entre los valores de concentración de los distintos elementos cuantificados en la fracción soluble del agua de lluvia.