A frequência dos raios X característicos é variável e contínua, não estando relacionada a transições eletrônicas específicas.

O espectro característico independe da estrutura eletrônica do átomo do ânodo, sendo determinado apenas pela energia do elétron incidente.

O tungstênio apresenta apenas espectro contínuo porque seus átomos não possuem elétrons em camadas internas.

A emissão dos raios X característicos ocorre quando um elétron do ânodo é removido de uma camada interna e a lacuna é preenchida por um elétron de uma camada mais externa, liberando energia na forma de radiação X.