產生特徵X射線的最簡單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。在撞擊過程中，電子突然減速，失去的動能（1%）將以光子的形式釋放出來，形成X射線光譜的連續部分，稱為制動輻射。透過增加加速電壓和電子所攜帶的能量，就有可能使金屬原子的內部電子失效。

因此，內層形成一個空穴，外層電子傳輸回內層來填充這個空穴。同時，發射波長約為0.1奈米的光子。由於外電子躍遷所發射的能量是量子化的，所以所發射光子的波長也集中在某些部分，形成了X光譜中的特徵線，此稱為特性輻射。

擴充套件資料：

特徵X射線的物理特性：

1、穿透作用：由於特徵x射線波長短、能量高，在照射物質時，只被物質的一部分吸收，大部分x射線透過原子間隙傳輸，顯示出很強的穿透能力。x射線穿透物質的能力取決於x射線光子的能量。x射線波長越短，光子能量越大，穿透力越強。

特徵x射線的穿透力也與物質的密度有關。利用微分吸收的性質，可以區分不同密度的物質。

2、電離作用：當一種物質被特徵x射線照射時，核外電子可以電離出原子軌道。根據用電離電荷量測量x射線照射量的原理，研製了x射線測量儀。在電離作用下，氣體可以導電；某些物質可以發生化學反應；在生物體內可以誘發各種生物效應。