在医学上常被用作辅助检查手段之一。  临床上常用的x线检查方法有荧光透视法和射线照相法。  透视更经济方便，被检部位可以随意更换进行各种观察，但不能留下客观记录，不易分辨细节。  X线片能在X线片上清晰地显示被检部位的结构，并可长期作为客观记录保存，以便在必要时随时研究或复查时进行对比。  如有必要，可进行特殊的x光检查，如断层扫描、示波和对比检查。  X线检查方法的选择必须根据检查的具体情况、解决疾病(特别是骨科疾病)的要求和临床需要。  x线检查只是临床辅助诊断手段之一。  

用于工业探伤。  长期暴露在x光辐射下对人体有害  X射线能激发荧光，电离气体，使光敏乳胶变得敏感，因此X射线可以被电离计、闪烁计数器和光敏乳胶片探测到。  x射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。  

伦琴发现X射线仅几个月后，就将其应用于医学成像。  1896年2月，苏格兰医生约翰·麦金太尔在格拉斯哥皇家医院建立了世界上第一个放射科。  

放射医学是医学的一个专门领域，它使用射线照相术和其他技术来生成诊断图像。  的确，这可能是X射线技术应用最广泛的地方。  x线主要用于检测骨骼病变，但对于检测软组织病变也非常有用。  常见的例子是胸部x光，用于诊断肺部疾病，如肺炎、肺癌或肺气肿。腹部x光用于检测肠梗塞、自由空气(由于内脏穿孔)和自由液体。  在某些情况下，X线诊断的使用仍然存在争议，例如结石(对X线几乎没有阻挡作用)或肾结石(一般可见但不总是可见)。  

在计算机的帮助下，人们可以将不同角度的x光图像合成为三维图像。医学上常用的计算机断层扫描就是基于这个原理。  

射线和中子射线穿透人体会引起人体电离辐射。如果暴露剂量过高，会对人体造成很大伤害。为了减少射线伤害，根据辐射照射量与距离的平方成反比的原理，可以增加辐射源与人体之间的距离进行防护，称为距离防护。同时要用各种能阻挡辐射的材料来屏蔽辐射穿透，这叫屏蔽防护。  作为铅原子序数较高的金属，制成的铅板是一种对射线有良好屏蔽作用的材料，铅包层板、铅防护服、铅帽、铅面罩、铅屏、铅眼镜、铅玻璃等都起到类似的作用。