Den første forklaringen av den karakteristiske røntgenstrålingen ble gitt allerede i 1914 av Walther Kossel som arbeidet i gruppen rundt Arnold Sommerfeld ved Universitetet i München. Han argumenterte for at den skyldes en overgang mellom de innerste elektronene rundt atomkjernen. Når et av disse elektronene blir slått ut av atomet, kan dets plass fylles igjen ved at et nytt elektron fra et høyere energinivå tar dets plass ved samtidig utsendelse av et foton med frekvens gitt ved differensen mellom de to energinivåene.