파장과 광자 에너지
전자기파는 파장이 짧아질수록 광자 하나의 에너지가 커진다. 엑스선은 가시광선과 자외선보다 짧은 파장 쪽에서 다룬다. 파장의 분류 경계는 자료와 분야에 따라 다를 수 있으므로 하나의 숫자를 절대적인 구획으로 보아서는 안 된다.
물질을 지날 때
엑스선은 물질과 상호 작용하며 흡수되거나 산란될 수 있다. 그 정도는 물질의 구성과 두께, 엑스선의 에너지 등에 따라 다르다. 모든 물질을 똑같이 통과하거나 모든 경우에 완전히 차단되는 것은 아니다.
영상과 구조 정보
투과한 신호의 차이를 이용하면 내부 구조에 관한 영상을 만들 수 있다. 결정에서의 회절처럼 물질과 파동의 상호 작용을 분석하는 방법도 있다. 엑스선을 쓴다는 공통점만으로 모든 장비가 같은 정보를 얻는다고 볼 수 없다.
우주를 관측하는 파장
뜨거운 기체와 고에너지 현상이 있는 천체에서는 엑스선 관측이 중요한 단서를 준다. 가시광선 영상과 같은 대상을 관측해도 드러나는 구조가 다를 수 있다. 여러 파장을 함께 사용하면 천체의 서로 다른 물리적 상태를 살펴볼 수 있다.