1 穿透性：X線波長很短，具有很強的穿透力，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質，并在穿透過程中受到一定程度的吸收即衰減。X線的穿透力與X線管電壓密切相關，電壓愈高，所產生的X線的波長愈短，穿透力也愈強；反之，電壓低，所產生的X線波長愈長，其穿透力也弱。另一方面，X線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關。X線穿透性是X線成像的基礎。
2 熒光效應：X線能激發熒光物質（如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等），使產生肉眼可見的熒光。即X線作用于熒光物質，使波長短的X線轉換成波長長的熒光，這種轉換叫做熒光效應。這個特性是進行透視檢查的基礎。
3 攝影效應：涂有溴化銀的膠片，經X線照射后，可以感光，產生潛影，經顯、定影處理，感光的溴化銀中的銀離子（Ag+）被還原成金屬銀（Ag），并沉淀于膠片的膠膜內。此金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過程中，從X線膠片上被洗掉，因而顯出膠片片基的透明本色。依金屬銀沉淀的多少，便產生了黑和白的影像。所以，攝影效應是X線成像的基礎。
4電離效應：X線通過任何物質都可產生電離效應。空氣的電離程度與空氣所吸收X線的量成正比，因而通過測量空氣電離的程度可計算出X線的量。X線進入人體，也產生電離作用，使人體產生生物學方面的改變，即生物效應。它是放射防護學和放射治療學的基礎。
X射線的基本屬性分為兩種：
一、化學特性
1、感光作用。X射線同可見光一樣能使膠片感光。膠片感光的強弱與X射線量成正比，當X射線通過人體時，因人體各組織的密度不同，對X射線量的吸收不同，膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線的影像。2、著色作用。X射線長期照射某些物質如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，可使其結晶體脫水而改變顏色。
二、生物特性
X射線照射到生物機體時，可使生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機體發生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變。不同的生物細胞，對X射線有不同的敏感度，可用于治療人體的某些疾病，特別是腫瘤的治療。在利用X射線的同時，人們發現了導致病人脫發、皮膚燒傷、工作人員視力障礙，白血病等射線傷害的問題，在應用X射線的同時，也應注意其對正常機體的傷害，注意采取防護措施。
