Den vanligste kilden til røntgenstråler er et røntgenrør. I et røntgenrør sendes elektroner ut fra en katode og akselereres mot en anode. Anoden er laget av et tungmetall, for eksempel wolfram, som stopper elektronene og får dem til å bremse. Denne retardasjonen produserer røntgenstråler.
Røntgenstråler produseres også av naturlige kilder, som solen og andre stjerner. I disse tilfellene produseres røntgenstråler når høyenergielektroner i solens atmosfære samhandler med solens magnetfelt.
Røntgenstråler kan brukes til en rekke formål, inkludert medisinsk bildebehandling, sikkerhetskontroll og industriell testing.