thumb|300px|Widmo promieniowania rentgenowskiego dla antykatody zawierającej miedź. Widmo składa się ciągłego widma hamowania i linii promieniowania charakterystycznego. thumb|300px|Schemat emisji promieniowania charakterystycznego Promieniowanie charakterystyczne – linie spektralne atomów charakterystyczne dla danego pierwiastka, powstające po wybiciu elektronu z wewnętrznej powłoki elektronowej i następującego po tym przejściu innego elektronu z powłoki wyższej na zwolnione miejsce. Po wybiciu elektronu z powłoki wewnętrznej (np. K lub L) atom ma większą energię, niż gdy ma wypełnione powłoki. Elektron przechodząc na poziom o mniejszej energii, może utracić ją w wyniku promieniowania elektromagnetycznego o energii równej różnicy energii między tymi poziomami.
Linię promieniowania charakterystycznego oznacza się według powłoki, na którą przechodzi elektron, oraz powłoki, z której przechodzi elektron.