X-ışınları ya da Röntgen ışınları, 0.125 ile 125 keV enerji aralığında veya buna karşılık, dalgaboyu 10 ile 0,01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalar veya foton demetidır. 30 ile 30.000 PHz (1015 hertz) aralığındaki titreşim sayısı aralığına eşdeğerdir. X ışınları özellikle tıpta tanısal amaçlarla kullanılmaktadırlar. İyonlaştırıcı radyasyon sınıfına dahil olduklarından zararlı olabilirler. 1895'te Wilhelm Röntgen tarafından bulunduğundan sıkça Röntgen ışınlarından söz edilir. Wilhem Röntgen X ışınlarını tesadüfen bir deney yaparken bulmuştur.

Röntgen ışınları ışığa benzeyen fakat gözle görülmeyen, oldukça delici özellikli bir salınımdır. Röntgen ışınlarına X ışını da denir. X ışını tabirini (Almanca: X Strahlung, günümüzde Röntgenstrahlung) ilk olarak bu ışınları keşfeden fakat özelliklerini tam bulamayan Wilhelm Conrad Röntgen, “bilinmeyen” anlamında kullanmıştır. Röntgen ışınlarının elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir kısmı olduğu, bugün artık bilinmektedir. Bu ışınların dalga boyu 10−9 ile 10−11 cm arasındadır. Dalga boyu gözle görülen ışığınkinden kısadır.

X-ışınları elektromanyetik dalga kimliğinde oldukları ve kutuplanma özelliği taşıdığı ilk olarak Charles Glover Barkla(1906) tarafından kanıtlanmıştır. X-ışınları demeti;karbon,alüminyum, ve kükürt bloklarından oluşan bir saçışa ortama gönderilmektedir. Saçıcı ortamın elektronları, üzerine gelen x-ışınlarının elektrik alan vektörünün etkisiyle titreşerek aynı frekansta elektromanyetik dalgalar yayınlar. X-ışınları xy düzleminde paralel elektrik alan vektörü bulundurur. 0x doğrultusunda saçılmaya başlayan x-ışınları yanlızca 0y doğrultusunda titreşen elektrik alan vektörüne sahiptir ve böylelikle kutuplanmıştır.