X射线探伤是指利用X射线能够穿透金属材料，并由于材料对射线的吸收和散射作用的不同，从而使胶片感光不一样，于是在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况的一种检验方法。
当X射线穿透物质时，由于射线与物质的相互作用，将产生一系列极为复杂的物理过程，其结果使射线被吸收和散射而失去一部分能量，强度相应减弱，这种现象称之为射线的衰减。X射线探伤的实质是根据被检验工件与其内部缺欠介质对射线能量衰减程度不同，而引起射线透过工件后强度差异，使感光材料（胶片）上获得缺欠投影所产生的潜影，经过暗室处理后获得缺欠影像，再对照标准评定工件内部缺欠的性质和底片级别。
X射线探伤除照相法外，还有X射线荧光屏观察法、电视观察法。
1．X射线照相法这种方法是用感光胶片代替荧光观察法的荧光屏，当胶片被X射线照射而感光后，复经显影，即可显现出不同的感光程度。若射线的强度越大，则胶片的感光越多，显影后的黑度就越大。当某处与周围对比的黑度较大时，则可确认存在缺陷。照相法的灵敏度高、适应性强，同时胶片可长期保存待查。但程序较多、费时、成本较高。
2．X射线荧光屏观察法X射线透过被检查物体后，把不同强度的射线，再投射在涂有荧光物质的荧光屏上，激发出不同强度的荧光而得到物体的影像。如果我们能直接从荧光屏上观察缺陷影像，就称为X射线荧光屏观察法。荧光屏观察法所用的设备是X射线发生器及其控制设备；荧光观察屏；观察和记录用的辅助没备；防护及传送设备等。
3．X射线电视观察法X射线照相法既费工时，又不经济，不适宜于批量生产的工厂。然而，X射线荧光屏观察法由于成象的光亮度差、灵敏度低，并且大多在荧光透视箱内进行，故也未广泛采用。随着光电微光技术的发展，微光象增强器和摄象管得到重视和广泛应用。