能量色散型X熒光光譜儀是一種波長較短的電磁輻射，通常是指能t范圍在0.1^-100keV的光子。X射線光譜儀與物質的相互作用主要有熒光、吸收和散射三種。X射線熒光光譜儀是由物質中的組成元素產生的特征輻射，通過側里和分析樣品產生的x射線熒光，即可獲知樣品中的元家組成，得到物質成分的定性和定量信息。

特征能量色散型X熒光光譜儀的產生與特性當用高能電子束照射樣品時，人射高能電子被樣品中的電子減速，這種帶電拉子的負的加速度會產生寬帶的連續X射線譜，簡稱為連續潛或韌致輻射。另一方面，化學元素受到高能光子或粒子的照射，如內層電子被激發，則當外層電子躍遷時，就會放射出特征X射線。特征X射線是一種分離的不連續譜。如果激發光源為x射線，則受激產生的x射線稱為二次X射線或X射線熒光。特征x射線顯示了特征x射線光譜儀產生的過程。

當能量色散型X熒光光譜儀撞擊原子中的電子時，如光子能量大于原子中的電子束縛能，電子就會被擊出。這一相互作用過程被稱為光電效應，被打出的電子稱為光電子。通過研究光電子或光電效應可以獲得關于原子結構和成鍵狀態的信息。在這一過程中，如人射光束的能量大得足以擊出外射原子中的內層電子，就會在原子的內殼層產生空穴，這時的原子處于非穩態，層電子會從高能軌道躍遷到低能軌道來充填軌道空穴線的形式釋放，原子恢復到穩態。