1895年，德国物理学家伦琴（Roentgen W C）发现了一种波长级短的高能电磁波，被称作伦琴射线（X射线）。伦琴对其进行了多方面的深入实验研究，
发现该射线具有以下特征：
1：X射线可以穿透不透明的物质，并被物质所吸收而使其强度减弱
2：不同密度或不同原子量的物质对X射线的吸收也不一样，轻元素所构成的物质对X射线几乎是透明的，重元素所构成的物质则发生强力的吸收；
3：X射线能使亚铂氰酸钡的荧光屏发出可见光、照片底片感光和气体电离等。
1908-1911年，巴克莱观测到物质在收到X射线辐照后会发出次级X射线。此射线分为两种，的一种是与辐照的原级X射线的性质完全一样；第二种则是被辐照的元素所决定，即每一种元素都可以发射出自己固有的X射线，巴克莱称这种射线为特征X射线；他还证实了吸收限和原色特征X射线谱的存在，并将元素的这些不同的谱系命名为K,L,M,N,O等。
1913年，库里奇发明了热等死高真空X射线管，为X射线光谱设备的研制提供了关键的部件。
1922年，哈定第一个将X射线光谱分析技术应用于矿物分析，并逐渐成为发现新元素的重要手段。