Het omgekeerde proces van röntgenproductie wordt het foto-elektrisch effect genoemd. Bij het foto-elektrisch effect interageert een invallend foton met een elektron in een atoom, waarbij het zijn energie overdraagt ​​aan het elektron en ervoor zorgt dat het elektron uit het atoom wordt uitgestoten. De minimale energie die nodig is om dit proces te laten plaatsvinden, wordt de ionisatie-energie van het atoom genoemd. De kinetische energie van het uitgestoten elektron is gelijk aan het verschil tussen de energie van het invallende foton en de ionisatie-energie van het atoom.