X 射線是頻率極高的電磁波。當高速運動的電子撞擊到金屬上，便會產生 X 射線。此過程中，電子急劇減速，其動能部分轉化為熱，部分以 X 射線的形式釋放。

X 射線有很強的穿透力，能輕易穿過人的皮肉組織，而難以穿過骨骼或是金屬。

X 射線攜帶很高的能量，足以移去原子的部分電子而使原子電離，甚至可以破壞分子的化學鍵。普遍相信大劑量的 X 射線會殺死人體細胞，或損壞 DNA，引發細胞癌變。

X 射線雖然肉眼不可見，但它能使照相底片曝光。人們可以通過底片或是電子感光器件觀察它。

借助 X 射線的強穿透力，人們可以檢視物體的內部結構。例如在醫療上，檢查身體內部器官和骨骼的狀況；在工業中，檢查機械內部是否有損壞開裂；機場進行安檢是，會通過 X 射線檢查機場旅客的行李或身體是否藏有危險物品。