X-ışını üretiminin ters sürecine fotoelektrik etki denir. Fotoelektrik etkide, gelen bir foton atomdaki bir elektronla etkileşerek enerjisini elektrona aktarır ve elektronun atomdan dışarı fırlamasına neden olur. Bu olayın gerçekleşmesi için gerekli olan minimum enerjiye atomun iyonlaşma enerjisi denir. Fırlatılan elektronun kinetik enerjisi, gelen fotonun enerjisi ile atomun iyonlaşma enerjisi arasındaki farka eşittir.