Spektrum garis ialah spektrum yang terdiri daripada garis-garis diskrit yang mempunyai panjang gelombang yang tertentu (lihat rajah berikut).
Spektrum garis dihasilkan apabila elektron laju menghentam anod sasaran dan berjaya mengeluarkan elektron daripada petala terdalam atom sasaran itu. Untuk mencapai kestabilan, elektron daripada orbit luar akan menurun mengisikan orbit terdalam itu.
Bila peralihan elektron daripada paras tenaga tinggi ke paras tenaga rendah berlaku, tenaga lebihan elektron akan dipancarkan dalam bentuk foton. Oleh kerana atom mempunyai paras-paras tenaga yang diskrit, maka tenaga yang dibebaskan mempunyai nilai-nilai yang tertentu. Dengan demikian, gelombang elektromagnet yang terhasil mempunyai panjang gelombang yang tertentu. Untuk atom yang berat, beza paras-paras tenaga yang besar, maka sinaran yang dipancar terjatuh dalam julat sinar-X. Spektrum garis bergantung kepada unsur sasaran yang digunakan, maka ia juga dipanggil spektrum cirian untuk unsur sasaran.
