๑. เดินทางเป็นเส้นตรง ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของแสงสว่างธรรมดา คือ ๑๘๖,๐๐๐ ไมล์ต่อวินาที หรือ ๓ x ๑๐๑๐ เซนติเมตรต่อวินาที
๒. ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
๓. สามารถฉายให้ผ่านทะลุวัตถุทึบแสง เช่น ร่างกายมนุษย์ได้
๔. เป็นพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่มีอนุภาค (particle) จึงไม่มีมวล และไม่มีน้ำหนัก
๕. เมื่อผ่านเข้าไปในวัตถุหรือสสาร (matter) รังสีจะถูกดูดกลืนไปโดยสสารนั้นๆ มากหรือน้อยแล้วแต่ความหนาแน่นของสสารนั้น ถ้าสสารมีความหนาแน่นมาก เช่น กระดูก ก็ดูดกลืนรังสีเอกซ์ไว้ได้มาก ทำให้รังสีผ่านไปได้น้อย ถ้าสสารมีความหนาแน่นน้อย เช่น อากาศ ก็ดูดกลืนรังสีไว้ได้น้อย ทำให้รังสีผ่านไปได้มาก
๖. เมื่อผ่านไปในอากาศหรือก๊าซ จะทำให้เกิดการปล่อยประจุไฟฟ้า (ionization) ถ้าเราวัดประจุไฟฟ้านี้แล้ว จะนำไปคำนวณจำนวนของรังสีเอกซ์ที่ผ่านไปในอากาศหรือก๊าซนั้นได้ จึงเป็นการวัดจำนวนรังสีทางอ้อม
๗. ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อฟิล์มถ่ายรูป หรือกระดาษอัดรูปได้ เช่น เดียวกับแสงสว่างธรรมดา (photographic effect)
๘. ทำให้เกิดการเรืองแสง (fluorescence) เมื่อฉายกระทบวัตถุบางอย่าง เช่น แบเรียมแพลติโนไซอะไนด์ (barium platinocyanide) แคลเซียมทังสเตต (calciumtungstate) หรือ ซิงค์ซัลไฟด์ (zine sulphide) เพราะพลังงานจากรังสีเอกซ์จะเปลี่ยนรูปไปอีกเป็นแสงสว่างธรรมดาที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
๙. เมื่อฉายผ่านทะลุวัตถุบางอย่าง นอกจากรังสีเอกซ์จะถูกดูดกลืนแล้ว ยังทำให้เกิดรังสีเอกซ์ชนิดใหม่ที่มีพลังงานน้อยกว่าเดิม และมีทิศทางผิดจากทิศทางเดิมด้วย เรียกว่า เกิดสแคตเทอริงเอฟเฟกต์ (scatteringeffects)
๑๐. ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต (biological effects) มนุษย์จึงสามารถเอาผลการเปลี่ยนแปลงนี้มาประยุกต์ใช้ในวิชารังสีรักษา(radiotherapy) ได้ เช่น การรักษาโรคมะเร็งโดยการฉายรังสีเอกซ์ เป็นต้น
