1895年11月8日，德国物理学家伦琴在进行阴极射线实验时，注意到放在射线管附近的荧光屏上发出微光，经过研究，他确定这些微光是由于射线管中发出的某种射线所致。因为当时对于这种射线的本质和属性还了解得很少，所以伦琴把它称为X射线，表示未知的意思。伦琴还发现这种射线具有极强的穿透力，可以穿透人体肌肉，使骨骼在荧光屏或照片上投下阴影。在夫人到实验室劝他去休息时，伦琴牵过夫人的手，放在荧光板和阴极射线管之间，荧光板上出现了夫人手骨和手指上婚戒的完整影像，这就是人类历史上的第一张X光照片。为了纪念伦琴的成就，X射线在许多国家都被称为伦琴射线，而伦琴也因为X射线的发现获得了世界上第一枚诺贝尔物理学奖章。

　　X射线是一种波长很短、能量很大的电磁波，其波长比可见光的波长更短，光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。X射线具有很强的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如黑纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光，还可以使空气发生电离。

　　伦琴公布发现X射线的消息及夫人手骨照片的第四天，一位美国医生就用X射线照相发现了伤员脚上的子弹，世界各地的医院也相继利用X射线为病人诊断，后来，X射线被进一步应用到金属探伤、晶体研究等方面。除了在各领域的实际应用，X射线的发现还表明原子内部存在复杂的结构，极大地促进了核物理的发展，引发了一系列诺贝尔奖传奇：贝克勒尔发现铀射线，居里夫妇发现钋和镭，汤姆逊发现电子……可以说，X射线的发现开创了原子物理学的新时代。