X射线在医学和工业上有广泛应用。
X射线具有极强的穿透作用。X射线因为它能量大，波长短。照在物质上时，大部分经由原子间隙而透过，从而表现出其很强的穿透能力。光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与其穿透的物质密度有关，X射线利用差别吸收某种性质可以把密度不一样的一些物质区分。
X射线具有电离作用。一些物质受X射线照耀时可以产生电离。利用电离与电荷的多少就可以测定X射线的照射量，根据这个原理科学家们制成了X射线测量仪。在电离的作用下，气体可以导电；一些物质可以发生一些化学反应。
感光作用。X射线同可见光一样能使胶片感光。胶片感光的强弱与X射线量成正比，当X射线通过人体时，因人体各组织的密度不同，对X射线量的吸收不同，胶片上所获得的感光度不同，从而获得X射线的影像。
X射线具有荧光作用。X射线的波长很短是不可见的，但是它照射到某些化合物如磷、钨酸钙等时，可使那些物质发生荧光。这种作用是X射线在透视应用中的基础，利用这种荧光作用我们可制做出荧光屏幕，可以用作透视观察X射线通过人体组织的影像，还能制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。
X射线具有衍射、折射、反射的作用。这些可以在波长测定、X射线显微镜等得到应用。
X射线照射到生物机体时，可使机体发生不同程度的生理、病理和生化等一些方面的改变 。在照射时生物细胞受到破坏、甚至是坏死，不同的生物细胞，X射线可用于治疗人体的一些疾病，特别是针对肿瘤的治疗。在利用X射线的同时，人们发现了皮肤烧伤、病人脱发、还可能导致工作人员视力障碍，白血病等问题，应该采取防护措施。
物理特性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。
化学特性
1、感光作用。X射线同可见光一样能使胶片感光。胶片感光的强弱与X射线量成正比，当X射线通过人体时，因人体各组织的密度不同，对X射线量的吸收不同，胶片上所获得的感光度不同，从而获得X射线的影像。2、着色作用。X射线长期照射某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等，可使其结晶体脱水而改变颜色。
生物特性
X射线照射到生物机体时，可使生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死，致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变。不同的生物细胞，对X射线有不同的敏感度，可用于治疗人体的某些疾病，特别是肿瘤的治疗。在利用X射线的同时，人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血病等射线伤害的问题，在应用X射线的同时，也应注意其对正常机体的伤害，注意采取防护措施。
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