Ha valamely testet Röntgen-sugarakkal átvilágítunk, közvetlenül a test mögé helyezett fluoreszkáló ernyőn (esetleg fényérzékeny filmen) a testnek sajátszerű, ú. n. Röntgen-árnyékképe jelenik meg, illetőleg rögzíthető, mely a közönséges optikai árnyéktól abban különbözik, hogy ez már nem egyszerű homogén árnyék, melyet a test jellemző körvonalai határolnak, hanem az árnyékkép belsejében sötétebb-világosabb részletek váltakoznak aszerint, hogy a Röntgen-sugaraknak milyen vastagságú és milyen anyagi minőségű rétegeken kellett útközben áthatolniuk.
Ez az átvilágítási eljárás, melynek alapján a testek belső anyagi eloszlására (üregeire, szemünk elől eltakart sajátságaira, gyártási hibáira, stb.) következtethetünk, ma már kiterjedt alkalmazásra talál az orvosi diagnózis és az anyagvizsgálat terén.
A sebész, mielőtt operatív beavatkozásra szánja el magát, Röntgen-sugarakkal vizsgálja meg a beteg testrészt és ily módon már előre tájékozódik a baj helye felől, ami további munkáját lényegesen biztosabbá teszi. Egyes ipari üzemek, de különösen repülőgépgyárak Röntgen-átvilágítással győződnek meg a felhasznált anyagok kifogástalanságáról és csak ily módon ellenőrizhetők bizonyos belső tökéletlenségek (repedések, csomók, hibás hegesztések, stb.).
A gyakorlatban igen célszerűen berendezett készülékeket szerkesztettek a különféle átvilágítási vizsgálatokra. Ezen készülékekben a Röntgen-sugarakat egy nagy mértékben légritkított Coolidge-lámpa termeli, melynek izzó katódjáról elektrónok lépnek ki és rohannak az antikatódra, ahol az elektrónoknak fémfelületbe való ütközésekor a Röntgen-sugarak keletkeznek.
Minél sebesebben repülnek az elektrónok az antikatódra, annál „keményebb” Röntgen-sugarakat váltanak ki. A „kemény” sugaraknak tudvalevőleg rövidebb a hullámhosszúságuk és nagyobb az áthatolóképességük, mint a „lágyaknak”. Az elektrónok sebességét és így a Röntgen-sugarak keménységét a Coolidge-lámpa elektródjain alkalmazott feszültség-különbséggel együtt fokozni lehet.
A lámpa megkívánt nagy feszültségét (esetleg 100-200.000 volt) egy nagyfeszültségű transzformátor, a katód izzását pedig egy, ugyancsak a váltóáramú hálózatra kapcsolt fűtőtranszformátor szolgálja. A szabályozás egy kapcsolóasztalkáról történik és mérőműszerrel ellenőrizhető.
A Röntgen-lámpát körülveszi egy tágasabb ólomburok, esetleg ólommal bélelt szekrény, mely megakadályozza a szervezetre nézve annyira ártalmas Röntgen-sugaraknak hivatlan helyre való kijutását. Az ólomburkon, illetőleg szekrényen változtatható ablaknyílás van, mely megengedi, hogy a szükséghez mérten keskenyebb vagy szélesebb sugárkúpot bocsáthassunk ki a készülékből. (A keskeny nyílás ugyanis a finomabb részletek vizsgálatakor előnyösebb, mint a tág nyílás, mely kis káprázatot idéz elő.)
A sugárkúp útjába helyezik az átvilágítandó testet és ez előtt foglal helyet a fluoreszkáló anyaggal bevont ernyő, melyet vastag ólomüveglap borít. Az ólomüveg ugyanis a fluoreszcencia látható sugarai számára átlátszó, azonban a Röntgen-sugarakat elnyeli és így a vele dolgozó egyént annak káros hatásaitól megvédi. A készüléket kezelő egyének ezenfelül még ólomgumiból készült kesztyűkkel, köténnyel és ólomüveg-szemüveggel védekeznek a Röntgen-sugarak roncsoló hatása ellen.
