Rentgenstaru konstatēja V.K.Rentgenstaru 1895. gadā un sauc par rentgena stariem. Nākamo divu gadu laikā zinātnieks iesaistījās viņu pētījumos. Šajā periodā tika izveidotas pirmās rentgena lampas. Tie ir visizplatītākais starojuma avots.
Tika konstatēts, ka smagie rentgenstaru spēja iekļūt dažādos materiālos, kā arī cilvēka mīkstos audos. Pēdējais fakts ātri atrada pielietojumu medicīnā.
Rentgena atklāšana tajā laikā piesaistīja zinātnieku uzmanību visā pasaulē. Nākamajā gadā pēc viņu atklāšanas tika publicēts milzīgs skaits darbu par viņu izpēti un izmantošanu.
Daudzi zinātnieki ir pētījuši rentgena īpašības.
Dž.Stoksa pareģoja to elektromagnētisko raksturu, ko eksperimentāli apstiprināja C. Barkls, kurš arī atklāja polarizāciju. Vācu fiziķi Knipings, Frīdrihs, Laue atklāja difrakciju (parādības, kas saistītas ar novirzi no taisnās izplatības). 1913. gadā Brags un Vulfs patstāvīgi atklāja vienkāršu saistību starp viļņa garumu, difrakcijas leņķi un attālumu starp kristāla tuvumā esošajām atomu plaknēm. Visi iepriekš minētie darbi bija struktūras rentgena analīzes pamatā. Spektru izmantošana elementāru materiālu analīzē tika sākta 20. gadsimta 20. gados. Liela loma radiācijas izpētes un pielietojuma attīstībā pieder Fizikotehniskajam institūtam, kuru nodibināja A. F. Ioffe.
Visbiežākais staru avotsir rentgena caurule. Tomēr avoti var būt atsevišķi radioaktīvie izotopi. Šajā gadījumā daži tieši izstaro rentgena starus, bet citos kodolizstarojums (a-daļiņas vai elektroni) bombardē izstarojošā metāla mērķi. Caurulei ir ievērojami augstāka starojuma intensitāte nekā izotopu avotiem. Tajā pašā laikā izotopu avotu izmēri, izmaksas un svars ir nesalīdzināmi mazāki nekā caurules uzstādīšanai.
Mīkstie rentgena avotisinhrotroni un elektroniskā atmiņa var kļūt. Sinhrotronu starojuma intensitāte ir divas līdz trīs pakāpes lielāka nekā caurules starojums noteiktā spektra apgabalā.
Dabiskie avoti, kas izstaro rentgena starus, ietver Sauli un citus kosmosā esošos objektus.
Saskaņā ar rašanās mehānismu spektri un pats starojums var būt raksturīgi (lineāri) un kavējoši (nepārtraukti).
Otrajā gadījumā ātras daļiņas (uzlādētas) izstaro ar rentgena spektru, pateicoties to palēninājumam mijiedarbības procesā ar mērķa atomiem.
Линейчатое излучение формируется в результате atomu jonizācija ar elektronu izstumšanu no viena no atoma apvalkiem. Šādu parādību var izraisīt atoma un ātras daļiņas sadursme, piemēram, ar elektronu (primārais rentgena starojums), vai fotona absorbcija ar atomu (fluorescences rentgenstūris).
Staru mijiedarbība ar matēriju var radītfotoelektriskais efekts, kas pavada to absorbciju vai izkliedi. Šī parādība tiek atklāta, kad, kad atoms absorbē fotonu, pirmais izstaro vienu no iekšējiem elektroniem. Pēc tam var notikt vai nu atoma izstarojošā pāreja ar raksturīgā starojuma fotona izstarojumu, vai arī otra elektrona izstumšana neraditārā pārejas laikā.
Rentgenstaru ietekmē uz kristāliemdažās atomu režģa vietās ar pozitīvu papildu lādiņu veidojas nemetāliski (piemēram, akmens sāls) joni, un tuvu tiem parādās liekie elektroni.
