X线具有以下几种重要特性：
穿透性：这是X线成像的基础。X线波长短、能量高，能够穿透可见光不能穿透的人体组织。其穿透能力与X线的波长、被穿透物质的密度和厚度有关。例如，在人体中，骨骼密度高，对X线吸收多，穿透少；而肺部含气多，密度低，X线容易穿透。
荧光效应：是进行透视检查的基础。X线能激发荧光物质，如硫化锌镉、钨酸钙等，使波长短的X线转换成波长长的荧光，从而在荧光屏上形成可见影像。
感光效应：是X线摄影的基础。当X线照射到涂有溴化银的胶片时，能使溴化银中的银离子还原成金属银，经显影、定影处理后，在胶片上形成黑白对比的影像。
电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。在人体中，电离作用可引起生物学方面的改变，即生物效应，这是放射治疗的基础，也是进行X线检查时需要注意防护的原因。

X线的成像原理主要基于其穿透性、人体组织密度和厚度的差异以及感光效应。由于人体不同组织的密度和厚度不同，对X线吸收和衰减程度也不一样。例如，骨骼密度高，吸收X线多，在胶片上显示为白色高密度影；软组织如肌肉、实质器官等密度中等，吸收X线适中，显示为灰白色影像；脂肪组织密度较低，影像颜色更淡；而气体密度最低，几乎不吸收X线，在胶片上表现为黑色低密度影。当X线穿透人体不同组织后，剩余的X线量就会有差异，这些不同量的X线作用于胶片，经过显影、定影等处理，就形成了具有不同密度对比的X线影像，医生通过观察这些影像来诊断疾病。比如在肺部X线片上，可以清晰看到高密度的肋骨、中等密度的肺纹理以及低密度的肺野，从而发现肺部的病变，如炎症表现为片状的密度增高影，气胸则表现为胸腔内的透亮区等。