三種方式可產生X光：軔致輻射（Bremsstrahlung）、電子俘獲、內轉換，x光機產生X光的機理屬于軔致輻射。
電子俘獲：
β衰變包括3種方式：β-衰變、β+衰變和電子俘獲(EC).其中電子俘獲(EC)這種衰變可以表示為即母核俘獲1個核外軌道電子使核內1個質子轉變為中子，并放出1個中微子，所以子核的電荷數變為Z-1，而質量數保持不變.在一般情況下，K層上的電子被原子核俘獲的居多，因為K層最靠近原子核，被俘獲的概率最大，但是L層上的電子被俘獲的概率也是存在的.原子核在俘獲了電子之后，子核原子的K層或L層上將出現一個電子空位，當某一外層電子來填補這個空位時，可能會出現下面兩種情況之一：要么以標識X射線的形式將多余的能量釋放，要么將多余的能量交給另一層上的其他電子，此電子獲得能量而脫離原子，成為俄歇電子.伴有X射線或俄歇電子的發射是K俘獲過程的標志.
內轉換：
原子核可以通過某種方式(譬如β衰變)達到激發態，處于激發態的原子核可以通過發射γ射線躍遷到低激發態或基態，這種現象稱為γ衰變或稱γ躍遷.核能級躍遷所發出的光子與原子能級躍遷所發出的光子沒本質的差別，不同的是原子能級躍遷發射的光子能量只有eV~keV數量級，而核能級躍遷發射的光子能量卻有MeV數量級.在不考慮核的反沖時，光子能量Eg可以表示為下面的形式Eg=Es-Ex.有時原子核從激發態到較低能態的躍遷并不放出光子，而是把能量直接交給核外電子，使電子脫離原子，這種現象稱為內轉換(IC)，脫離原子的電子稱為內轉換電子.處于激發態的原子核可以通過放射γ光子回到基態，也可以通過產生內轉換電子回到基態，究竟發生的是哪種過程，完全決定于核的能級特性.內轉換電子的動能與殼層電子的電離能之和應是原子核的兩能級間的能量差.也就是等于在兩原子核能級間躍遷所輻射出的γ光子的能量.對于內轉換的研究是獲得有關核能級知識的重要手段.當然通過內轉換方式還可以產生原子的特征X射線.