当给X射线管的灯丝通以电流，使其加热到白炽状态时，灯丝表面就发射出自由电子。与此同时，在X射线管的两端加上数十千伏以上的高压电（阳极为正，阴极为负），使X射线管内形成了强电场，它将迫使灯丝表面及其附近的电子飞出阴极，并以极大的加速度流向阳极，当其碰撞到阳极靶时，电子被突然阻止运动，而失去他们的动能，约99%的动能转变为热能，而1%左右的动能转变为X射线。荧光分析X射线管管电压是由高压变压器供给的，通常高压变压器的二次绕组与X射线管两极相连；一次绕组经过调压器（或晶闸管调压）与电源相连。通过控制调节一次电压，从而改变二次电压，达到调节管电压的目的。

　　由阴极灯丝流向阳极的自由电子形成了一束电子流，称为管电流。管电流的大小取决于灯丝发射出的自由电子数量，由阴极流向阳极的电子越多，则管电流越大，单位时间内撞击阳极靶的电子越多，则相应时间内产生的X射线光量子也越多，即X射线的强度越大。灯丝发射出自由电子的数量取决于灯丝的温度，灯丝的温度越高，则发射出的电子越多，安检X射线管灯丝加热是由灯丝变压器供给的。通过控制调节来改变灯丝变压器的电压，即改变灯丝的加热电流，达到调节管电流的目的。调节管电流，可改变X射线强度，只要管电压不变，不管X射线强度的高低，X射线的波长分布则保持恒定不变。 加在X射线管阳、阴极两端的电压称为管电压，它能建立强电场，控制自由电子的动能。结构分析X射线管电压越高，撞击阳极靶的电子动能越大，产生X射线的能量就越高，其波长就越短，穿透物质的能力则越强。