Consideriamo un fascio collimato di raggi X incidenti su un campione di densità r e numero atomico Z.
In seguito all'interazione dei raggi X con l'oggetto attraversato, il numero di raggi X uscenti dal campione diminuisce, secondo una legge di tipo esponenziale (vedi figura 1). Se il materiale assorbitore è omogeneo e di spessore costante, l'intensità del fascio di raggi X che escono dal campione e arrivano sul rivelatore è uniforme. Se invece il campione è costituito da materiali di tipo diverso (diversa densità e diverso numero atomico) l'intensità del fascio che raggiunge il rivelatore varia localmente. Si può così ottenere un'immagine (radiografia) caratterizzata da livelli di grigio diversi che permettono di differenziare i diversi materiali con cui ha interagito il fascio di raggi X.

	L'immagine fornisce informazioni sulla composizione dell'oggetto. Poiché l'occhio umano non è sensibile ai raggi X, è necessario disporre di un rivelatore opportuno quale una lastra radiografica, oppure un sistema costituito da uno schermo scintillante che emette luce quando viene colpito dai raggi X e da una telecamera con sensore CCD, che registra l'immagine che si forma sullo schermo.
Fig. 1: Un fascio parallelo di raggi X incide su un oggetto, la parte dei raggi X non assorbita forma un'immagine sul rivelatore.