La X-Ray Absorbtion Spectroscopy (XAS) è l'estensione della spettroscopia ottica nella gamma di lunghezze d'onda dei raggi X. La gamma di energia dei raggi X corrisponde all'eccitazione dei livelli profondi; a causa del carattere localizzato della funzione d'onda elettronica del livello profondo, l'informazione spettroscopica viene proiettata sull'atomo assorbente. Inoltre, considerando una rappresentazione a particella singola, poiché il livello del nucleo ha una definizione netta in energia e momento angolare, la XAS è proporzionale alla densità degli stati vuoti proiettata sull'atomo assorbente e sul momento angolare l=±1, dove l è il momento angolare del livello profondo. Quando questa immagine non è più valida, cioè sono presenti effetti di correlazione elettronica, l'interpretazione degli spettri è più vicina ai multipletti di tipo atomico.
Il vantaggio principale della XAS rispetto all'assorbimento ottico è la sensibilità chimica tramite eccitazione a livello profondo. L'assorbimento dei raggi X soffici è particolarmente adatto per la soglia C 1s, le soglie L2,3 dei metalli di transizione e quelle M4,5 di terre rare.
XAS mostra una grande flessibilità di configurazioni sperimentali: può essere eseguito in trasmissione, raccolta totale e parziale di elettroni, fluorescenza. Per i raggi X soffici il canale di diseccitazione elettronica è più efficiente della modalità di fluorescenza.
Inoltre, la direzione della polarizzazione lineare della radiazione a raggi X rispetto al campione può dare origine a cambiamenti negli spettri mediante regole di selezione relative all'elemento di matrice di dipolo. Questa dipendenza è sensibile all'anisotropia della carica e dello spin.
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