在电磁波谱中，X 射线是介于紫外线和γ 射线之间的电磁波，同时具有波动性和微粒性。前者的特征是具有波长和频率；后者的特征是具有能量、动量和质量。二象性是统一的。

同时，它还具有与其他电磁波不同的特殊性质，如物理效应、化学效应和生物效应等。所谓生物效应，就是结构分析X射线管发射的X射线对生物组织细胞具有破坏和瓦解的作用。凡生长力强和分解活动快的组织细胞，对高频X射线机特别敏感，容易被破坏；X射线停照后，恢复也慢。而软组织对X射线敏感性较差，破坏性也相对小一些。

X射线除具有上述的共性外， 由于其波长短、光子能量大，它的波长比可见光的波长更短（约在0.001～100 nm，医学上应用的X 射线波长约在0.001～0.1 nm 之间）； 它的光子能量比可见光的光子能量大几万倍至几十万倍。

对诊断用高频X射线机的基本要求是焦点小、功率大。对治疗用X射线球管的基本要求是焦点大小不是主要问题，但要有较长曝光时间，应为固定阳极。因固定阳极X射线球管焦点受温度影响而限制了功率，要提高功率须加大焦点，就会影响其清晰度。