एक्स-रे तकनीक में अधिक-ऊर्जा वाली किरणों का उपयोग किया जाता है, जो शरीर के कुछ विशेष ऊतकों से होकर गुजर सकती हैं और निदान व उपचार के लिए ज़रूरी इमेजरी बना सकती हैं। एक्स-रे मशीन, एक्स-रे ट्यूब से बनी होती है, जिसमें इलेक्ट्रोड या कंडक्टर की एक पेयर होती है, इन्हें कैथोड और एनोड कहते हैं।

कैथोड, एक फ़िलामेंट है, जो किसी लाइट बल्ब की तरह इसमें इलेक्ट्रिकल करंट प्रवाहित करने पर ऊर्जा रिलीज़ करता है। कैथोड ऊर्जा, इलेक्ट्रोन्स के रूप में रिलीज़ होती है। एक्स-रे ट्यूब के दूसरे सिरे पर मौजूद एनोड, इलेक्ट्रॉन को आकर्षित करने वाले पदार्थ, टंग्सटन से बनी एक डिस्क है।

जब कैथोड से रिलीज़ हुए इलेक्ट्रोन, टंग्सटन के संपर्क में आते हैं, तो वे फोटॉन के रूप में ऊर्जा रिलीज़ करते हैं। बहुत अधिक ऊर्जा से भरे ये फोटॉन, लीड सिलिंडर और बहुत से फ़िल्टर से होकर एक्स-रे बीम बनाते हुए चैनल होते हैं। एक्स-रे बीम, बहुत अधिक ऊर्जा की एक बीम है, जिसे सिर्फ़ शरीर के मोटे ऊतकों जैसे हड्डियों द्वारा ही अवशोषित किया जा सकता है।

एक्स-रे के दौरान, रेडियोग्राफिक फ़िल्म को मरीज़ के पीछे रखा जाता है और मरीज़ को फ़िल्म और एक्स-रे मशीन के बीच में रखा जाता है। इसके बाद एक्स-रे मशीन, ऊर्जा की बीम को मरीज़ के शरीर के खास हिस्से में फ़ोकस करती है।

जब एक्स-रे ऊर्जा, मरीज़ के शरीर से होकर गुज़रती है, तो बीम के फोटॉन, फ़िल्म तक पहुंचते हैं और उसकी वजह से नीचे दी गई केमिकल रिएक्शन होती है: एक्स-रे की ऊर्जा शरीर के जिस क्षेत्र से होकर गुज़रती है, वह काला हो जाता है, जबकि वह जगह, जहां ऊर्जा को हड्डियों द्वारा अवशोषित किया जाता है, सफ़ेद दिखाई देती हैं। इस प्रक्रिया से एक रेडियोग्राफ़ बनता है, जिसे आमतौर पर एक्स-रे कहा जाता है।