1895年11月，伦琴在研究阴极射线过程中，为了防止外界光线对放电管的影响，同时为了不使可见光露出放电管外，伦琴将房间所有的光线都熄灭，只留下黑漆漆的一片，然后切断了电源后发现，一米之外的工作台出现了闪光，闪光是从一块荧光屏发出的，然而阴极射线却只能在空气中传播几厘米，是不可能达到这样的传播距离，对此伦琴将书本、2厘米左右的木板以及橡皮等材料用于阻挡该种光线，却仍然发现该光线能穿透这些障碍物，经过反复的验证，伦琴确定这种光线不是阴极射线，并取名为X射线。
在一次偶然的实验中，伦琴发现X光线可以穿透肌肉，于是有一天伦琴利用X光将其夫人的手掌透射出来，显影后，底片上留下了他夫人的手骨像，这是一张具有历史意义的照片，在1895年12月伦琴向维尔茨堡物理医学学会递交了第一篇X射线的论文“一种新射线——初步报告”，X射线的发现，也很快导致了放射性的发现。
目前，市场上很多的X射线检测设备都是利用相关的原理，利用X射线超短波长的特点，探测产品内部的缺陷问题。