X射线具有波粒二象性，从粒子性来看单个粒子与物质的相互效果是一个随机事情。光子穿过物质的时分，要么发作效果消失要么发效果转化成为另一能量的光子，要么不发作任何效果而穿过。从波动性的视点看，X射线具有投射、反射、折射、衍射、相干和不相干散射的光学性质。从微观上看X射线与物质的相互效果可以用物质对X射线的复折射率来表明，相位因子与物质的相移截面有关，吸收因子与物质对射线的线性衰减系数有关。当X射线穿过物体的时分，因为相位因子的效果会引起X射线发作相移。当X射线穿过物体后，其波阵面发作显着的改变然后引起X射线传达方向发作改变。因而可以终究靠丈量折射角反推出相位因子，这也是相衬成像的基本思路。对线性衰减系数的丈量而得到的值，即可计算出复折射率。当X射线从介质入射到另一介质，在无吸收的情况下因为相位因子小，因而X射线的折射角也十分小。