X射线光谱仪除光电吸收外，入射光子还可与原子碰撞，在各个方向上发生散射。x射线与物质的散射是由于x射线光谱仪与电子的相互作用而产生。散射作用分为两种，即相干散射和非相干散射。如果被散射光子能量与入射光子能量相同，则称为相干散射或弹性散射，相干散射又称为瑞利散射，没有能量损失。如果出现能量变化或损失，则为非相千散射，也称为康普顿散射。相干散射与光干涉现象相互作用的结果可产生x射线光谱仪衍射。x射线光谱仪衍射图与晶格排列等密切相关，可被用于研究物质结构。入射x射线光子与靶元素的内层电子碰撞，如果光子能量保持不变而只是改变了出射方向，这时的散射作用为相千散射，从能谱图上看，相干散射峰对应于入射光子能量，相干散射由于受物质表面形状等影响较小，常被用来进行形态校正，以在一定程度上补偿形态、粒度等变化对分析结果的影响。