รังสีเอกซ์มิได้เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ แต่เป็นรังสีที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยใช้ปรากฏการณ์อันหนึ่งที่ภาษาเยอรมันเรียกว่า เบรมม์ชตราห์ลุง (bremmstrahlung) ซึ่งแปลว่า สกัดกั้น หรือทำให้ช้าลง หรือทำให้หยุด (breakingradiation) เพราะรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการที่อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นวัสดุที่มีมวลและมีน้ำหนัก (อิเล็ก-ตรอน ๑ ตัวมีมวล ๙.๑๑ x ๑๐-๒๘ กรัม) วิ่งไปกระทบกับโลหะทังสเตน และถูกทังสเตนสกัดกั้นไว้ จนวิ่งช้าลงหรือจนหยุด ทำให้อิเล็กตรอนคายพลังงานจลน์ (kinetic energy) ของมันออกมา ตามกฎที่ว่าพลังงานย่อมไม่สูญหายกล่าวคือ เมื่ออิเล็กตรอนกำลังวิ่ง มีพลังงาน ๒ รูป คือ พลังงานศักย์ (potentail energy) และพลังงานจลน์พอถูกทังสเตนหน่วงเหนี่ยวให้หยุดจะเหลือแต่พลังงานศักย์ ส่วนพลังงานจลน์ไม่สูญหาย แต่เปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานใหม่อีก ๒ รูป คือ ส่วนใหญ่ (มากกว่าร้อยละ ๙๙)เป็นความร้อน และส่วนน้อย (น้อยกว่าร้อยละ ๑) เป็นพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า รังสีเอกซ์รังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นนี้เป็นส่วนผสมของรังสีเอกซ์ที่มีความยาวคลื่นต่างๆ กัน ตั้งแต่ความยาวคลื่นสั้นที่สุดซึ่งมีพลังงานสูงสุดที่เกิดจากอิเล็กตรอนที่ถูกทำให้หยุด และความยาวคลื่นปานกลางขนาดต่างๆ ไปจนถึงความยาวคลื่นที่ยาวมากๆ ซึ่งเป็นรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานต่ำ เกิดจากอิเล็กตรอนที่ยังวิ่งได้อยู่แต่วิ่งช้าลง และยังมีพลังงานจลน์เหลืออยู่ ส่วนผสมของรังสีเอกซ์นี้เรียกว่า เอกซเรย์สเปกตรัม (X-ray spectrum) รังสีเอกซ์ที่มีคลื่นสั้นมีพลังงานสูง จึงมีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีเอกซ์ที่มีคลื่นยาว
รังสีเอกซ์ยังเกิดขึ้นได้อีกวิธีหนึ่ง คือ เมื่ออิเล็กตรอนหลายวงที่วิ่งวนรอบนิวเคลียสของอะตอม กระโดดจากวงหนึ่งที่มีระดับพลังงานสูงกว่าไปสู่วงอื่น ที่มีระดับพลังงานต่ำกว่า จะคายพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานเฉพาะและคงที่ สุดแล้วแต่ลักษณะอะตอมของธาตุหนึ่งๆ รังสีเอกซ์ที่ได้มาด้วยวิธีนี้ จึงเรียกว่า รังสีลักษณะเฉพาะ (characteristic radiation)
รังสีเอกซ์ หรือ รังสีเรินต์เกน เป็นพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ประเภทเดียวกันกับคลื่นวิทยุ หรือโทรทัศน์ แต่มีความยาวคลื่น (wave length) สั้นกว่ามาก คือ อยู่ระหว่าง ๐.๐๔ - ๑,๐๐๐A ๑A หรือ ๑ อังสตรอม (anstrom) = ๑๐-๘ เซนติเมตร หรือยาวเท่ากับเศษหนึ่งส่วนร้อยล้านเซนติเมตร แผนภูมิข้างล่างนี้แสดงถึงพลังงานต่างๆ หลายอย่าง ที่อยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นับแต่คลื่นยาวที่สุดของวิทยุ ไปจนถึงคลื่นสั้นที่สุดของรังสีคอสมิก (cosmic ray) จากดวงอาทิตย์
