X izpiak normalean partikula kargatuak azeleratuz (edo dezeleratuz) sortzen dira; kitzikapen-maila altua duten atomoek ere X izpiak sor ditzakete. Atomoak energia handiko partikulez (elektroiez eskuarki) bonbardatzean igortzen dira. Energia handiko partikula batek atomoa jotzen duenean, gerta daiteke barne-orbitaleko elektroi batek atomotik ihes egitea; elektroi horren tokia betetzera kanporagoko orbital bateko elektroia doa eta horretan energia galtzen du, X erradiazio gisa igortzen duena.

X izpiek hainbat material zeharkatzeko ahalmena dute, besteak beste, ehun biologikoak, eta, horri esker, argazki-pelikuletan eta antzeko detektagailuetan irudiak sor eta graba ditzakete. X izpien bidez lortutako gorputzaren irudien analisia gaur egun medikuntzan erabiltzen den diagnosi-tresna oso baliagarria da.

X izpiak erradiazio ionizatzaile mota bat dira —X izpiek eta materiak elkarri eragiten diotenean, X izpien energia behar adinakoa da atomo neutroei elektroiak erauzteko—. Ehun bizidunetan, prozesu horren bitartez sortzen diren ioi erreaktiboek eta erradikal askeek zelulen hazkundean beharrezkoak diren lotura molekularrak apur ditzakete, eta kalte genetikoa eragin. X izpien eraginpean denbora luzez egotea osasunarentzat arriskutsua bada ere, X izpietan oinarritutako erradiazio-terapiek efektu horiek ustiatzen dituzte odol-desordenak tratatzeko. Gaur egun, oraindik erradiazio ionizatzailearen efektu biologikoen azterketa ikerketa-gai oso interesgarria da.

X izpien bidezko lehen argazkia (Wilhelm Conrad Roentgenen emaztearen eskua, 1895eko abenduaren 22a)

X izpiek hainbat ezaugarri berezi dituzte, hala nola optikoki opakoak diren materialetan barneratzeko ahalmena, dimentsio atomikoen ordenako uhin-luzera eta X izpi-fotoi bakoitzaren energia altua. Ezaugarri horiei esker, X izpiek aplikazio ugari aurkitu dituzte industria-, medikuntza- eta zientzia-munduan.

X izpien bidez lortutako gorputzaren irudiak gaur egun ezinbesteko diagnosi-tresna bilakatu dira medikuntzan. Medikuntzarako irudiak lortzeak aukera ematen du hezur-haustura, objektu ezezagunak eta minbizia, besteak beste, era ez-intrusiboan detektatzeko.

X izpien bidezko erradiografia

X izpiak material desberdinen egitura eta konposizioa ezagutzeko diagnosi-tresna boteretsua dira, material desberdinek izpi horiek xurgatzeko duten gaitasuna aldakorra delako. X izpien aplikazio arrunt bat aireportuetan ekipajea aztertzea da.

X izpien bidezko difrakzio-teknikek material ez-organikoen, organikoen eta biologikoen egitura kristalinoa determinatzeko balio dute (esate baterako, DNAren egitura atomiko zehatza).