倫琴射線具有很高的穿透本領,能透過許多對可見光不透明的物質,如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光,使照相底片感光以及空氣電離等效應。波長小於0.1埃的稱超硬X射線,在0.1~1埃範圍內的稱硬X射線,1~100埃範圍內的稱軟X射線。
X射線最初用於醫學成像診斷和 X射線結晶學。X射線也是遊離輻射等這一類對人體有危害的射線。