x射线谱线的特点是具有锐利的线状谱线，通常呈现为一系列彼此相邻的峰状谱线。这些谱线对应于不同能量级的x射线。
x射线谱线的分布取决于入射电子的能量。在物质中，当高能电子撞击原子时，原子的内层电子可能被击出，从而产生空位。其他外层电子会重新填补这些空位，当外层电子填补内层空位时，会释放出能量并产生x射线谱线。因此，x射线谱线的分布与物质中的元素成分和能级结构有关。
具体来说，x射线谱线可以分为两类：特征谱线和连续谱线。特征谱线是由于内层电子跃迁所产生的，其能量对应于特定的元素。每个元素通常有多个特征谱线，对应于不同的内层电子跃迁。连续谱线是由于高能电子与物质中的外层电子相互作用时产生的，其能量范围广泛，呈连续分布。
在x射线谱线的分布中，特征谱线通常呈现为尖锐的峰状，而连续谱线则为连续的背景辐射。特征谱线的位置和强度可以用于确定物质的元素成分和相对含量，而连续谱线的形状和强度则提供了与入射电子能量相关的信息。
X射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为(20～0.06)×10-8厘米之间.因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的.所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的.X射线在电场磁场中不偏转,这说明X射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象. X射线光子产生于高能电子加速,伽马射线则来源于原子核衰变. 产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶.撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能会以光子形式放出,形成X光光谱的连续部分,称之为制动辐射.通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出.于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1纳米左右的光子.由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线,此称为特性辐射. 此外,高强度的X射线亦可由同步加速器或自由电子雷射产生.同步辐射光源,具有高强度、连续波长、光束准直、极小的光束截面积并具有时间脉波性与偏振性,因而成为科学研究最佳之X光光源.
