X光成像原理基於X射線的特性和人體組織的相互作用。X射線是一種波長極短、能量很大的電磁波，具有穿透力強、能產生螢光效應和感光效應的特點。當X射線穿透人體時，不同組織和器官對其吸收和散射的程度不同，導致透過人體的X射線量發生變化。這種變化依賴於人體各部分組織的密度和厚度差異，例如，骨骼對X射線的吸收比肌肉多。
在醫學套用中，X射線透過人體後，被設定在另一端的螢光屏或膠片接收。透過人體的X射線量不同，導致螢光屏上產生不同強度的螢光或膠片上產生不同密度的陰影。這些陰影的濃淡對比，經過處理後形成可見的影像，醫生根據這些影像的黑白對比和層次差異來診斷和分析。
此外，X射線發生器產生X射線，通常由一個陰極和一個陽極構成，當加上足夠高的電壓時，陰極釋放出一束高速運動的電子，經過加速後撞擊陽極產生X射線輻射。這些原理共同構成了X光成像的基本原理。