A produção dos raios X característicos ocorre independentemente da energia dos elétrons incidentes, desde que haja corrente no tubo de raios X.

A radiação característica é produto da interação eletrônica quando um elétron da camada L preenche uma vacância da camada K, emitindo um fóton com energia igual à diferença entre os níveis energéticos.

Os raios X característicos são gerados quando elétrons acelerados são desacelerados pelo campo elétrico nuclear do material do ânodo.

O espectro dos raios X característicos é contínuo e sua energia máxima depende diretamente da tensão aplicada no tubo.

A energia dos raios X característicos é determinada pela velocidade dos elétrons incidentes no momento do impacto com o ânodo.