发现x射线的科学家是伦琴。X射线由德国物理学家W·K·伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。
X射线是一种频率极高，波长极短、能量很大的电磁波。X射线的频率和能量仅次于伽马射线，频率范围30PHz~300EHz，对应波长为1pm~10nm，能量为124eV~1.24MeV。X射线具有穿透性，但人体组织间有密度和厚度的差异，当X射线透过人体不同组织时，被吸收的程度不同，经过显像处理后即可得到不同的影像。
产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为轫致辐射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1nm左右的光子（相当于3EHz的频率和12.4keV的能量）。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。