Interaksi radiasi gelombang elektromagnetik
menjadi elektron bebas yang tidak memiliki energi kinetik dan bebas bergerak secara random acak di dalam medium.
Elektron hanya berpindah ke lintasan yang lebih luar energi lintasannya lebih besar. Setelah terjadi proses eksitasi, atom tersebut berubah menjadi atom
yang tereksitasi.Sebagaimana pada proses ionisasi, energi radiasi yang datang akan berkurang setelah melakukan proses eksitasi. Ini terjadi karena radiasi
mentransfer sebagian atau seluruh energinya kepada elektron, sehingga elektron memiliki energi yang cukup untuk berpindah lintasan. Proses eksitasi juga dapat
berlangsung berulang kali hingga energi radiasinya habis.Atom yang berada dalam keadaan tereksitasi ini akan kembali ke keadaan dasarnya ground state
dengan melakukan transisi elektron. Salah satu elektron yang berada di lintasan luar akan berpindah mengisi kekosongan di lintasan yang lebih dalam sambil
memancarkan radiasi sinar-x karakteristik. Energi sinar-x karakteristik yang dipancarkan dalam peristiwa ini setara dengan selisih energi antara lintasan
sebelum dan sesudah transisi. Proses brehmsstrahlung lebih dominan terjadi pada interaksi radiasi beta
dan elektron karena massa dan muatan partikel beta relatif lebih kecil sehingga kurang diserap oleh materi dan daya tembusnya lebih tinggi dibandingkan partikel
alpha.Karena adanya gaya elektrostatik, radiasi beta atau elektron yang bergerak melewati inti akan dibelokkan. Perubahan arah gerak ini menyebabkan adanya
perubahan momentum yang kemudian akan menghasilkan pancaran energi gelombang elektromagnetik foton. Foton yang muncul pada proses ini disebut
sebagai sinar-x brehmsstrahlung bedakan dengan sinar-x karakteristik yang dihasilkan oleh transisi elektron.Berbeda dengan energi radiasi sinar-x
karakteristik yang hanya dipengaruhi oleh selisih tingkat energi lintasan, tingkat energi radiasi sinar-x brehmsstrahlung ini dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu
energi radiasi yang mengenai atom, nomor atom jumlah proton inti dan sudut pembelokannya.