Os raios X compõem a radiação X, uma forma de eletromagnética de alta energia. A maioria dos raios X tem um comprimento de onda variando de 0,1 a 10 nanômetros, correspondendo a frequências entre 30 petahertz e 30 exahertz e energias entre 100 eV e 200 keV. Os comprimentos de onda dos raios X são mais curtos que os dos raios UV e geralmente mais longos que os dos raios gama. Em muitos idiomas, a radiação de raios-X é chamada de radiação rãntgen, depois que o cientista alemão Wilhelm Rãntgen, que a descobriu em 8 de novembro de 1895. Ele chamou de raio-x para significar um tipo desconhecido de radiação. A ortografia dos raios-X em inglês inclui as variantes-raios X, raio X e raio X.

Antes de sua descoberta em 1895, os raios-X eram apenas um tipo de radiação não identificada emanada de tubos experimentais de descarga. Eles foram notados pelos cientistas que investigam os raios catódicos produzidos por esses tubos, que são feixes de elétrons energéticos que foram observados pela primeira vez em 1869. Muitos dos primeiros tubos de Crookes têm sem dúvida irradiado de raios-X, porque os primeiros pesquisadores notaram efeitos que foram atribuíveis a eles, conforme detalhado abaixo. Os tubos de Crookes criaram elétrons livres por ionização do ar residual no tubo por uma alta tensão CC de qualquer lugar entre alguns quilovolts e 100 kV. Essa tensão acelerou os elétrons do cátodo para uma velocidade alta o suficiente para criar raios-X quando atingem o ânodo ou a parede do tubo.

O primeiro experimentador a produzir raios-X foi o atuário William Morgan. Em 1785, ele apresentou um artigo à Royal Society of London, descrevendo os efeitos da passagem de correntes elétricas através de um tubo de vidro parcialmente evacuado, produzindo um brilho criado por raios-X. Este trabalho foi explorado por Humphry Davy e seu assistente Michael Faraday.

Quando a Universidade de Stanford, professora de física da Universidade de Stanford, criou sua “fotografia elétrica”, ele também gerou e detectou raios-X sem conhecimento. De 1886 a 1888, ele estudou no Hermann Helmholtz Laboratory em Berlim, onde se familiarizou com os raios do cátodo gerados em tubos de vácuo quando uma tensão foi aplicada por eletrodos separados, como estudado anteriormente por Heinrich Hertz e Philipp Lenard. Sua carta de 6 de janeiro de 1893 para a revisão física foi devidamente publicada e um artigo intitulado sem lente ou luz, fotografias tiradas com placa e objeto no escuro apareceram no San Francisco Examiner.

A partir de 1888, Philipp Lenard conduziu experimentos para ver se os raios do cátodo poderiam passar do tubo de Crookes para o ar. Ele construiu um tubo de Crookes com uma fina “janela” de alumínio no final, de frente para o cátodo para que os raios do cátodo atingissem. Ele descobriu que algo aconteceu que exporia as placas fotográficas e causaria fluorescência. Ele mediu o poder da penetração desses raios através de diferentes materiais. Foi sugerido que pelo menos alguns desses “raios Lenard” são na verdade raios-X.
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