Belirli hastalıkları ortaya çıkarmak için, radyolojik incelemelerde radyasyon, özellikle X-ışınları (röntgen ışınları) kullanılır. X-ışınları ile aynı kategoriye girer. Işık ışınları havaya, su gibi bazı sıvılara ve cam gibi bazı katı maddelere kolayca nüfuz edebilir. Ancak duvarlar ya da insan bedenine nüfuz edemezler. X-ışınlarının daha fazla nüfuz etme gücü vardır, bu nedenle farklı derecelerde olmak üzere bedenin çeşitli kısımlarından geçebilirler.

Bedenin değişik kısımlarından geçerken radyasyon yoğunluğu azalır; bu azalma ışınların geçtikleri maddenin türüne ve ışınların (dalga uzunluğu ile gösterilen) niteliğine göre değişir. X-ışınları bedenin içinden geçerken, bedenin değişik kısımlarında hızları kesilir. Böylece bedenin arkasında her tarafı aynı parlaklıkta olmayan bir siluet oluşur. Işık ışınlarının aksine bu tür bir X-ışını silueti insan gözüyle görülemez. Bu nedenle örneğin bir fotoğraf levhası (röntgen filmi) ya da parlak bir perde gibi yardımcı araçlar kullanılarak görünür hale getirilmelidir. Bu perde, üzerinde ince bir kristal tabakası bulunan cam bir levhadır; X-ışınları çarpınca daha aydınlık olur. Bir röntgen filmindeki görüntü normal bir fotoğraf nefativine benzer; kemikler ve örneğin böbrek pelvisindeki ya da safra kesesindeki kalsiyum içeren taşlar (bunlar X ışınlarını hemen hemen hiç geçirmez) beyazdır; diğer (yumuşak) dokular ayırt edilemez, tümü gridir. Akciğerler gibi çok miktarda hava bulunan yerlerde radyasyon hemen hemen hiç durdurulmadığı için bu alanlar siyah görünür. Siluete bakmak için parlak bir perde kullanılırsa, buna radyoskopi denir; bu şekilde örneğin kalp ve akciğerlerin hareketlerini izlemek olanaklıdır. Perdedeki görüntü, bir görüntü büyütücüsü kullanılarak yoğunlaştırılabilir ve bundan fotoğraf ve film alınabilir. Ayrıca bu resim bir televizyon kamerası aracılığıyla bir ekrana nakledilebilir. Son zamanlarda bir bilgisayar kullanarak X-ışınlarını bir resme dönüştürmek de olanaklı olmuştur. Radyolojik muayeneler (ve aynı zamanda ışınların uygulanması) ile uğraşan doktora radyolog denir.