X射線是一種波長極短，能量很大的電磁波，X射線的波長比可見光的波長更短(約在0.001～10納米，醫學上套用的X射線波長約在0.001～0.1 納米之間)，它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。 由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現，故又稱倫琴射線。
x射線具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的螢光，使照相底片感光以及空氣電離等效應。X射線最初用於醫學成像診斷和 X射線結晶學。X射線也是游離輻射等這一類對人體有危害的射線。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，X射線和伽馬射線輻射在一類致癌物清單中。