X线的是一种电磁波，它具有电磁波的共同属性。此外具有物理学、化学、生物学等方面的特有性质。
一.物理特性：
1.X线在均匀的、各项同性的介质中，是直线传播的不可见电磁波。
2.X线不带电，故而不受外界磁场或电场的影响。
3.穿透作用：X线波长短具有较高能量，物质对它吸收弱，因此具有很强的穿透本领。
4.荧光作用：某些物质被X线照射后，能激发出可见荧光。
5.电离作用：具有足够能量的X线光子能够撞击原子中的轨道电子，使之脱离原子产生一次电离。被击脱的电子仍有足够能量去电离更多的原子。
6.热作用：X线被物质吸收，最终绝大部分都将变成热能，使物体产生温度升高。
二.化学作用：
1.感光作用：X线和可见光一样，同样具有光化学作用，可使胶片乳剂感光能使很多物质发生光化学作用。
2.着色作用：某些物质如铅玻璃、水晶等经X线长期大剂量照射后，起结晶体脱落渐渐改变颜色称着色作用或者脱水作用。
三.生物效应特性：
X线在生物体内也能产生电离及激发，使生物体产生生物效应。特别是一些增殖性强的细胞，经一定量的X线照射后，可产生拟制、损伤甚至坏死。
（1）穿透作用。X射线因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。
X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。
（2）电离作用。物质受X射线照射时，可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量，根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下，气体能够导电；某些物质可以发生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应。
（3）荧光作用。X射线波长很短不可见，但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时，可使物质发生荧光（可见光或紫外线），荧光的强弱与X射线量成正比。
这种作用是X射线应用于透视的基础，利用这种荧光作用可制成荧光屏，用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，也可制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。
（4）热作用。物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能，使物体温度升高。
（5）干涉、衍射、反射、折射作用。这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。
