高速运行的电子将靶物质原子中某层轨道电子击脱，形成空穴。此时，外层（高能级）轨道电子向内层（低能级）空穴跃迁，释放能量，产生X线，称为特征辐射。特征X线的波长由跃迁电子能量差决定，与高速运行电子的能量无关。高速电子的能量可决定能够击脱某壳层的电子。管电压在70kVp以下时，电子产生的动能不能把钨靶原子的K壳层电子击脱，故不能产生K系特征X线。