Como os níveis de energia de um átomo são fixos, e como as transições permitidas de uma camada para outra são estabelecidas pelas leis da mecânica quântica, a energia do raio X é distinta para cada átomo, sendo idêntica apenas para átomos isóbaros.

O fenômeno da fluorescência pode influenciar a posição na qual os raios X são emitidos, mas não altera a quantidade de raios X que seria originalmente produzida.

A capacidade de um material emitir ou não luz como resultado de um bombardeamento eletrônico não depende de sua estrutura, mas da sua transparência em relação ao comprimento de onda envolvida.

Uma maneira possível de o átomo preencher a vacância em uma de suas camadas é por meio da mudança de um elétron de uma camada de maior energia. Esse elétron salta para uma camada de menor energia e a diferença de energia é emitida na forma de um quantum de raio X.

O fóton de luz é originado de transições eletrônicas de alta energia, isto é, em transições da banda de condução para a banda de valência, ou pela desexcitação de átomos ou moléculas.