X射线是一种波长极短，能量很大的电磁波，X射线的波长比可见光的波长更短（约在0.001~100纳米，医学上应用上海X光机的X射线波长约在0.001~0.1纳米之间），它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。
物理特性
1.穿透作用。X射线因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。
2.电离作用。物质受X射线照射时，可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电力电荷的多少可测定X射线的照射量，根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下，气体能够导电；某些物质可以发生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应。
3.荧光作用。X射线波长很短不可见，但它照射到某些化合物如磷、白氰化钠、钨酸钙等时，可使物质发生荧光（可见光或紫外线），荧光的强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础，利用这种荧光作用可制成荧光屏，用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，也可制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。
4.热作用。物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能，使物体温度升高。
5.干涉、衍射、反射、折射作用。这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。
