O físico observou que a radiação, denominada de raios X, era capaz de enegrecer filmes fotográficos. Então, em dezembro de 1895, ele pediu que sua esposa, Anna Bertha Roentgen, colocasse a mão entre um filme fotográfico e o tubo de onde os raios eram produzidos. Depois de certo tempo, ele percebeu que a imagem dos ossos da mão da mulher estava impressa no filme fotográfico. Essa foi a primeira radiografia feita no mundo. Em 1901, Wilhelm Conrad Roentgen ganhou o prêmio Nobel de Física por sua descoberta.

No Brasil, a primeira radiografia foi realizada em 1896.

Quando os elétrons dos átomos pertencentes ao ânodo recebem a energia oriunda dos elétrons em movimento, o resultado é a produção de radiações eletromagnéticas, que são denominadas de raios X.

Os raios X, assim como toda radiação eletromagnética, não precisam de meio de propagação e movem-se na velocidade da luz (3,0 x 10⁸ m/s). Essa radiação é ionizante, sendo assim, ela pode gerar danos ao corpo humano em caso de exposições muito prolongadas. A intensidade dos raios X é inversamente proporcional ao quadrado da distância, portanto, quanto mais distante da fonte, menor será a intensidade dos raios.