Fotoelektrik soğurma, dedektör kristalin ilk elektronları ile gelen gama ışınlarının etkileşmesi sonucu olur. Bu etkileşim sırasında gama-ışınının bütün enerjisi kaybolur fakat bu enerji tamamen ikincil elektronlara kinetik enerji olarak aktarılmaz. Bir kısmı elektronu uyarmak için kullanılır. Fotoelektrik absorpsiyondan sonra bu sınır enerjiye yakın enerjide x-ışınları yayınlanır. Bu x-ışınlarının soğurulması ve ikincil elektronların kinetik enerjilerine dönüşmeleri bir anlamda kayıp enerjiyi geri çağırmak olacaktır.

Teorik olarak artık fotonların enerjisinin bir kısmı, geri tepen atomların kinetik enerjisine geçer ancak bu ihmal edilebilir. Diğer yandan, geri tepen atom tarafından taşınan momentum önemlidir. Bu sayede momentumun serbest bir elektron tarafından fotoelektrik etki ile dönüştürülemeyeceği gösterilebilir. Bu yüzden fotoelektrik etki için kullanılacak elektronların atoma bağlılığı şarttır.

İyonizasyon enerjisiyle karşılaştırıldığında, çok daha yüksek enerjili olan fotonlar için elektron, göreli olarak çok zayıf bağlı olacağından, fotoelektrik etki neredeyse imkansızdır. Buradan bağlanma enerjisindeki maksimumdan sonra fotoelektrik ışınım fotonun enerjisinin artmasıyla hızlı bir düşüşe geçer. Düşük atom numaralı (Z) elementlerin bağlanma enerjileri de düşük olduğundan fotoelektrik etki burada bahsettiğimiz fotonlar için güçsüz kalır. Z arttıkça bağlanma enerjisi de artar ve böylece fotoelektrik etki de artar.