X射线波长短和穿透性强的特征，使得常规的可见光探测器难以对其进行探测。一百多年以来，人们一直致力于研制新型的X射线探测器，以其能够在减小射线剂量的前提下，获得更好的成像质量。X射线探测器技术的发展与材料技术、微电子技术、现代信息技术以及计算机科学技术等多个学科密切相关。新型X射线探测器的应用，也都会伴随着新型的X射线成像技术的出现。X射线探测器是在接收到X射线后，把它转化为可测量或是可观测的量，如可见光、电流脉冲等。然后再转化为电信号通过电子测量装置进行测量，所有的射线探测器都是利用射线与探测介质作用时的各种特性。如影像的感光效应、闪烁晶体的荧光效应或是物质的电离效应等进行探测的，性能一般于被探测的X射线波段和被探测的参数等相关。无论在任何的成像系统中，探测器性能的好坏都直接影响到整个系统的性能进而影响到图像的质量。对于探测器的选取，还取决于应用的特殊要求与限制。光学转换效率、计算率和空间分辨率以及操作简易性是X射线探测器几个最重要的技术指标。

射线既有光所具有的波粒二象性本质特性，同时又与可见光有很大的区别。X射线沿直线传播，射线粒子本身不带电量，不受电场和电磁作用的影响。射线与可见光一样在真空中以光速传播，并沿直线方向前进。X射线与物质相互作用时，它可以穿透物体，能量的衰减与物体的结构和厚度有关。X射线强穿透能力，射线能够透过可见光无法透过的物质，同时被物质吸收和散射，从而引起射线能量的衰减。射线的穿透能量与其波长以及被穿透材料的原子序数和密度有关，射线能量越大波长越短，硬度越高穿透能量越大。而被透照材料的原子序数越大，密度越大越难穿透。利用射线穿透物体，根据物体对射线的吸收能力与穿透能力，通过探测器、图像增强、图像采集等方法，观察物体内部的结构与状态。X射线的电离性质能排斥原子层中的电子，使气体电离也能影响液体或固体的电性质。射线的这一特性在通过空气时，也可使空气分解为正负离子成为导电体，空气的电离程度与吸收的射线剂量成正比。

当入射X射线穿过物体时，其光子将与物质发生复杂的相互作用。由于这些相互作用使从物体透射的一次射线强度低于入射射线强度，从而使X射线强度发生衰减。入射射线经过与物质的相互作用后，在出射的射线中包含透射的一次射线，未与物质发生作用而直接穿透物体。也就是说入射光子的能量，除保留在透射一次射线中的一部分外，另有一部分会转移到能量或方向已经改变的光子那里。还有一部分转移到与之相互作用的电子或产生的电子那里，这一过程也被称为散射。转移到电子的这一部分能量，由于电子可以与物质相互作用而有相当一部分损失在物体之中。入射到物体的射线由于一部分能量被吸收，一部分能量被散射而受到减弱使其强度产生衰减。按射线的能量可分为单色射线和连续谱射线，单色射线是指射线的能量是单一的，即射线只含有一种能量的光子是单一波长的。连续谱射线是指射线包含连续分布能量的射线，即射线含有不同能量的光子，射线的波长不是单一的而是一段波长范围。


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