X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜是用于描繪局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)有力的工具之一。在此技術(shù)中，我們將X射線能量調(diào)整至與所研究的元素中內(nèi)電子層一致，再用于探測(cè)樣品，然后監(jiān)測(cè)吸收的X射線數(shù)量與其能量的函數(shù)關(guān)系。如果采用足夠的精確度，光譜會(huì)展現(xiàn)出小的振蕩，那是局部環(huán)境對(duì)目標(biāo)元素基本吸收概率影響的結(jié)果。從光譜中，我們還能得到吸收原子與鄰近原子的間距、這些原子的數(shù)量和類型以及吸收元素的氧化狀態(tài)，這些都是確定局部結(jié)構(gòu)的參數(shù)。通過(guò)選擇不同能量的X射線，我們可以獲得樣品中所有元素的此類信息。

　　在數(shù)學(xué)上，可以對(duì)所有電子層的散射進(jìn)行累計(jì)，從而得出合成的XAFS光譜。這些測(cè)量參數(shù)從非線形最小二乘法曲線擬合的數(shù)據(jù)中被提取出來(lái)。首先設(shè)計(jì)出來(lái)的模型由許多原子的相鄰電子層（必要時(shí)可通過(guò)多散射路徑加以補(bǔ)充）組成。X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜是由單散射方程計(jì)算出的這些電子層獨(dú)立波的總和。

　　擬合必需的相和振幅源從結(jié)構(gòu)類似于標(biāo)準(zhǔn)組分的、有序的光譜，變成了任意排列的、與最終結(jié)構(gòu)十分接近的原子簇非常精確的從頭開(kāi)始的計(jì)算。

　　對(duì)于不同的元素，相移和振幅各不相同，隨著Z增加，能夠確認(rèn)出元素類型的相移和振幅的差異大體上為±3～4。結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如R，N，有時(shí)是σ，允許上下浮動(dòng)，直到數(shù)據(jù)和擬合曲線之間最小二乘差達(dá)到最小。附加的化學(xué)信息，如在不同參數(shù)或電子層之間的相關(guān)性，或一個(gè)參數(shù)的容許范圍都作為約束條件而被引入。

　　把X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜當(dāng)作一種正弦波的疊加的觀點(diǎn)需要用傅立葉分析，通過(guò)傅立葉變換從χ(k)轉(zhuǎn)變到χ(R)。由于該變換把每一個(gè)波都變成一個(gè)峰，χ(R)與吸收體周圍的數(shù)目加權(quán)平均徑向結(jié)構(gòu)函數(shù)相關(guān)，而且模量確實(shí)意味著在吸收體周圍存在成對(duì)的分布。由于這個(gè)原因，盡管大多數(shù)分析實(shí)際上發(fā)生在k空間（χ(k)），傅立葉變換表達(dá)式（χ(R)）——通常只是模量——也經(jīng)常用于圖表中。