Khi một nguồn kích thích tia X sơ cấp từ một ống tia X hoặc từ nguồn đồng vị phóng xạ chiếu vào mẫu, tia X có thể được hấp thụ bởi các nguyên tử hay phân tán thông qua vật liệu. Quá trình trong đó một tia X được hấp thụ bởi các nguyên tử bằng cách chuyển toàn bộ năng lượng của nó cho một electron trong cùng được gọi là ” hiệu ứng quang điện “. Khi electron ở các lớp K, L, M . thoát ra ngoài, nguyên tử ở trạng thái kích thích và các lỗ trống được lấp đầy bởi sự dịch chuyển electron ở các lớp ngoài có mức năng lượng lớn hơn, mỗi sự chuyển mức đều có năng lượng kèm theo và năng lượng này được sử dụng theo một trong hai cách: