X-ışını ya da Röntgen ışınları, 0.125 ile 125 keV enerji aralığında veya buna karşılık, dalgaboyu 10 ile 0,01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalar veya foton demetidir. 30 ile 30.000 PHz (1015 hertz) aralığındaki titreşim sayısı aralığına eşdeğerdir. X ışınları özellikle tıpta tanısal amaçlarla kullanılmaktadırlar. Yükünleştirici ışınım sınıfına dahil olduklarından zararlı olabilirler. 1895'de Wilhelm Röntgen tarafından bulunduğundan sıkça Röntgen ışınlarından söz edilir. Wilhem Röntgen X ışınlarını tesadüfen bir deney yaparken bulmuştur.

Röntgen ışınları ışığa benzeyen fakat gözle görülmeyen, oldukça delici özellikli bir salınımdır. Röntgen ışınlarına X ışını da denir. X ışını tabirini (Almanca: X Strahlung, günümüzde Röntgenstrahlung) ilk olarak bu ışınları keşfeden fakat özelliklerini tam bulamayan Wilhelm Conrad Röntgen, “bilinmeyen” anlamında kullanmıştır. Röntgen ışınlarının elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir kısmı olduğu, bugün artık bilinmektedir. Bu ışınların dalga boyu 10-9 ile 10-11 cm arasındadır. Dalga boyu gözle görülen ışığınkinden kısadır.

X ışınları 19. yüzyılın sonunda Röntgen tarafından bulundu . Bu ışınlar havası boşaltılmış lambaların (Crookes lambası , akkor katotlu lambalar vb .) dışında da yayılırlar . Ampul yüzeyinin katot ışınlarıyla bombardıman edilen kısımlarında meydana gelirler . Röntgen bulduğu bu ışınların yapısını bilmediğinden bunlara X adını verdi . X ışınları yaygın olarak x ışını tüplerinde ve son zamanlarda büyük hızlandırıcılarda (senkrotron ışıması) üretilmektedir . Bunlar,özellikle madde içine girme özellikleri bakımından kullanılır.

X ışınları ışık ışınlarıyla aynı özelliktedir,fakat frekansları daha büyük olan elektromagnetik ışımalardır . Dalga boyları mor ötesi ışınlarından daha küçüktür ve 0.03 ile 20 angström arasında değişir . X ışınlarının yapısını 1912’de alman fizikçisi Von Laue tespit etti;bu amaçla billur bir lam yardımıyla X ışınlarının kırınımını gerçekleştirdi;bu deney aynı zamanda, billurlar için ağ biçiminde kafesli bir yapıyı öngören Bravais teorisinin de doğrulanmasına yaradı . Bunu izleyen yıllarda,X ışınlarının tayflarından yararlanarak baba ve oğul Bragg’lar ve fransız Maurice de Broglie pek çok ölçme yaptılar.