Spektroskopia rentgenowska z dyspersją energii (EDX lub EDS) polega na oddziaływaniu wiązki promieniowania rentgenowskiego (X) z badaną próbką. Promienie rentgenowskie (fala elektromagnetyczna o długości λ od \( {10}{^-}{^1}{^2} \) m do \( {10}{^-}{^8} \) m) powstaje, gdy wysokoenergetyczne elektrony uderzają w próbkę złożoną z pierwiastków o dużej liczbie atomowej (np. z wolframu, żelaza, miedzi lub molibdenu) i oddziałują z nią nie sprężyście tracą swoją energię. To promienie rentgenowskie jest powszechnie nazywane „promieniowaniem hamującym” i obserwujemy go w postaci szerokiego pasma ciągłego ( Rys. B ). Jeżeli bombardujące elektrony mają wystarczającą energię kinetyczną to w wyniku oddziaływania nieelastycznego dochodzi do wybicia elektronów z wewnętrznych powłok elektronowych ( \( {K} \) lub \( {L} \)) atomów, z których zbudowana jest badana próbka, w wyniku czego powstają luki ( Rys A ). Luki po wybitych elektronach są zapełniane przez elektrony z wyższych powłok elektronowych atomu. Elektron przechodząc z wyższej powłoki do powłoki niższej emituje kwant promieniowania rentgenowskiego (o precyzyjnych wartościach energii określonych przez poziomy energii elektronów), który jest obserwowany w postaci linii \( {K}{_\alpha} \), \( {K}{_\beta} \), itd. Oznaczenia \( {K} \), \( {L} \), \( {M} \) i \( {N} \) odnoszą się do powłok elektronowych, z których elektrony zostały wybite, natomiast oznaczenia \( {\alpha} \), \( {\beta} \) i \( {\gamma} \) odnoszą się do elektronów z wyższych powłok elektronowych, które zrekombinowały z lukami. Ponieważ każdy pierwiastek ma unikalną strukturę atomową (energię poziomów elektronowych) to promieniowanie emitowane tworzy unikalny i charakterystyczny zestaw pików (o ściśle określonych energiach) w widmie emisji elektromagnetycznej (Tabela na Rys. C ) podaje energie linii charakterystycznych dla wybranych pierwiastków), co pozwala na identyfikację pierwiastków obecnych w badanej próbce [1], [2] – ( Rys. D ).