Енергетичні діапазони рентгенівського випромінювання і гамма-випромінювання перекриваються в широкій області енергій. Обидва типи випромінювання є електромагнітним випромінюванням і при однаковій енергії фотонів – еквівалентні. Термінологічне розходження лежить в способі виникнення – рентгенівські промені випускаються за участю електронів (або пов’язаних в атомах, або вільних) в той час як гамма-випромінювання випускається в процесах девозбужденія атомних ядер.
За допомогою рентгенівських променів можна «просвітити» людське тіло, в результаті чого можна отримати зображення кісток, а в сучасних приладах і внутрішніх органів. На Землі електромагнітне випромінювання в рентгенівському діапазоні утворюється в результаті іонізації атомів випромінюванням, яке виникає при радіоактивному розпаді, в результаті Комптон-ефекту гамма-випромінювання, що виникає при ядерних реакціях, а також космічним випромінюванням. Радіоактивний розпад також приводить до безпосереднього випромінювання рентгенівських квантів, якщо викликає перебудову електронної оболонки розпадається атома (наприклад, при електронному захопленні). Рентгенівське випромінювання, яке виникає на інших небесних тілах, не досягає поверхні Землі, так як повністю поглинається атмосферою.