Hoy en día, los rayos X se utilizan en muchos campos de aplicación, como la investigación de todo tipo, la obtención de imágenes y la terapia médicas, la radiografía industrial, etc. Los rayos X pueden proceder de isótopos radiactivos o ser generados por distintos tipos de dispositivos. Cada tipo de fuente tiene sus ventajas e inconvenientes:
| Fuente | Intensidad | Tamaño del origen | ¿Radiación dirigida? | ¿Radiación polarizada? | ¿Modulación de intensidad? |
| Isótopos radiactivos | bajo | pequeño | no | no | no |
| Stars | bajo | grande pero distante | sí (donde observado) | parcialmente | a veces |
| X-ray tubes | bajo | aparato de sobremesa | no | no | no |
|
Synchrotrons |
muy alto | large: own building | sí | sí | pulsos periódicos |
| Plasma sources | alto | aparato de sobremesa | no | no | pulsos |
Estas son las fuentes de rayos X más comunes. Hay algunas más como, por ejemplo, los depósitos naturales de radioisótopos o curiosidades científicas como los "sticky tape X-rays" (K. Sanderson, Sticky tape generates X-rays, Nature (2008), https://doi.org/10.1038/news.2008.1185) , donde los rayos X pulsados de baja intensidad se originan a partir de la triboluminiscencia cuando se despega cinta adhesiva común de oficina de una superficie bajo vacío parcial.
Las intensidades alcanzadas con las fuentes técnicas de rayos X han aumentado espectacularmente desde que W. C. Röntgen construyó su primer tubo de rayos X. Con la invención de los sincrotrones y los láseres de electrones libres, que se utilizarán dentro de unos años, el brillo máximo de las fuentes de rayos X ha aumentado por el increíble factor de aproximadamente 1026 desde 1896 (fig. 1). El progreso técnico se caracteriza por mejoras continuas y grandes saltos debidos a la introducción de nuevos principios básicos.
Fig. 1: Aumento del brillo máximo de las fuentes técnicas de rayos X a lo largo de las décadas1
1 data analogue to: http://photon-science.desy.de