X-ışınları genellikle uygulama ve penetrasyon yeteneklerine bağlı olarak çeşitli enerji aralıklarına sınıflandırılır.
1. Yumuşak X-ışınları:Bunlar tipik olarak yaklaşık 0,1 ila 10 Kiloelektron-Volt (keV) enerji aralığına sahiptir. Daha düşük enerjileri ve daha uzun dalga boyları, kemik gibi yoğun materyaller tarafından kolayca emilmeleri nedeniyle öncelikle yumuşak doku ve organların tıbbi görüntülemesinde kullanılmalarına olanak tanır.
2. Ara X-ışınları:Orta X-ışınlarının enerji aralığı yaklaşık olarak 10 ila 100 keV arasındadır. Bu enerji aralığı, meme dokusunu incelemek için özel tıbbi görüntüleme olan mamografide kullanım alanı bulur.
3. Sert X-ışınları:Sert X-ışınlarının enerji aralığı tipik olarak 100 keV'den birkaç Megaelektron-Volt'a (MeV) kadar değişir. Önemli ölçüde daha yüksek nüfuz etme güçleri, onları, kusur tespiti için radyografi veya daha yoğun dokunun ilgi çekici olduğu insanlarda kemiklerin görüntülenmesi gibi endüstriyel kullanımlarda daha kalın ve daha yoğun örneklerin ve malzemelerin incelenmesi için değerli kılar. Bunlar ayrıca derin yerleşimli tümörler için radyoterapide de kullanılır.
X-ışınları polienerjetik olarak adlandırılır çünkü lazerlerden farklı olarak tek bir spesifik dalga boyunda veya enerjide radyasyon yaymazlar. Bremsstrahlung ve karakteristik X-ışınları da dahil olmak üzere hem X-ışını tüplerinde hem de senkrotron tesislerinde üretim süreci, ilgili kaynak ve hedef malzemeye bağlı olarak belirli aralıklar dahilinde sürekli bir enerji spektrumuyla sonuçlanır.