时，就会产生X射线。两个轨道之间的能量差是原子或离子电子排布的特征，可用于识别原子或离子。最轻的元素（原子序数小于5的氢、氦、锂、铍）在外部轨道上没有电子来填充内层产生的空穴，因此无法使用此技术检测到。
X射线检测.根据布拉格定律，当波长为λ的X射线束以角度θ入射到晶面间距为d的晶体表面时，那么相长干涉将导致晶体将以同样的角度θ发射一束衍射X射线。该定律可表示为：这意味着已知晶面间距的晶体将以特定的角度偏转来自特定类型样品的X射线束。可以通过在偏转光束的路径中放置一个检测器