基态（即没有受激发时的状态）原子在收到外界能量激发后，达到较高能量状态（称为激发态），这种高能状态是不稳定的。它从高能状态回到基态时，会释放能量。

释放出的不同能量对应于不同的射线。具体的说，当原子的内层电子（原子核外电子可以分为内层电子和价电子两部分，价电子离核较远，能量较低）受激发后回到基态时，释放出的电磁波的波长基本上位于X射线波段（X光）。