Rentgeno spindulius atrado V.K.Rentgeno spinduliai 1895 m. Ir yra vadinami rentgeno spinduliais. Per kitus dvejus metus mokslininkas užsiėmė jų tyrimais. Per šį laikotarpį buvo sukurti pirmieji rentgeno vamzdeliai. Jie yra labiausiai paplitęs radiacijos šaltinis.
Buvo nustatyta, kad kietieji rentgeno spinduliai gali prasiskverbti pro įvairias medžiagas, taip pat į žmogaus minkštuosius audinius. Pastarasis faktas greitai pritaikytas medicinoje.
Tuo metu rentgeno spindulių atradimas patraukė viso pasaulio mokslininkų dėmesį. Kitais metais po jų atradimo buvo paskelbta daugybė darbų apie jų tyrimą ir naudojimą.
Daugelis mokslininkų ištyrė rentgeno spindulių savybes.
Dž.Stoksas numatė jų elektromagnetinę prigimtį, kurią eksperimentiškai patvirtino C. Barcl, kuris taip pat atrado poliarizaciją. Vokiečių fizikai Knippingas, Friedrichas, Laue atskleidė difrakciją (reiškinius, susijusius su nukrypimu nuo tiesinės sklidimo). 1913 m. Braggas ir Wulfas savarankiškai atrado paprastą ryšį tarp bangos ilgio, difrakcijos kampo ir atstumo tarp šalia kristalo esančių atominių plokštumų. Visi minėti darbai sudarė struktūros rentgeno analizės pagrindą. Spektrų panaudojimas elementariosioms medžiagoms analizuoti pradėtas 1920 m. Pagrindinis vaidmuo plėtojant radiacijos tyrimus ir taikymą priklauso Fizikos ir technikos institutui, kurį įkūrė A. F. Ioffe.
Dažniausias spindulių šaltinisyra rentgeno vamzdelis. Tačiau šaltiniai gali būti atskiri radioaktyvieji izotopai. Tokiu atveju kai kurie tiesiogiai skleidžia rentgeno spindulius, o kituose branduolinė radiacija (a-dalelės ar elektronai) bombarduoja skleidžiamą metalą. Vamzdis turi žymiai didesnį radiacijos intensyvumą nei izotopų šaltiniai. Tuo pat metu izotopų šaltinių matmenys, kaina ir svoris yra nepalyginamai mažesni nei vamzdžių įrengimo.
Minkštų rentgeno spindulių šaltiniaigali tapti sinchrotronais ir elektroninėmis laikmenomis. Sinchrotronų spinduliuotės intensyvumas yra dviem trim laipsniais didesnis nei vamzdžio radiacija tam tikroje spektro srityje.
Natūralūs rentgeno spinduliuotės šaltiniai yra Saulė ir kiti kosmoso objektai.
Pagal atsiradimo mechanizmą spektrai ir pati radiacija gali būti būdingi (linijiniai) ir slopinantys (nenutrūkstami).
Antruoju atveju rentgeno spinduliuotės spektras išskiria greitas (įkrautas) daleles dėl jų sulėtėjimo sąveikos su tiksliniais atomais procese.
Linijinė radiacija susidaro dėlatominė jonizacija išstumiant elektroną iš vieno iš atomo apvalkalų. Toks reiškinys gali atsirasti dėl atomo ir greitos dalelės susidūrimo, pavyzdžiui, su elektronu (pirminė rentgeno spinduliuotė), arba fotono absorbavimo atomu (fluorescencinė rentgenograma).
Spindulių ir materijos sąveika gali sukurtifotoelektrinis efektas, lydimas jų absorbcijos ar sklaidos. Šis reiškinys aptinkamas, kai atomas sugeria fotoną, pirmasis skleidžia vieną iš vidinių elektronų. Tuomet gali įvykti arba atominis radiacijos perėjimas su būdingos radiacijos fotonu, arba neradiacinio perėjimo metu gali išstumti antrasis elektronas.
Pagal rentgeno spindulių įtaką kristalamsnemetaliniai (pavyzdžiui, akmens druskos) jonai susidaro kai kuriose atominės grotelės vietose su teigiamu papildomu krūviu, o šalia jų atsiranda elektronų perteklius.