1855年，法拉第早就结束了自己的电学研究，德国的玻璃工人盖斯勒发明了水银真空泵。他把金属电极放在玻璃管里，使放电现象有了新的进展。
人们发现在放电时阴极附近的玻璃管会发出荧光。如果管内放上一块云母片，玻璃壁上就出现云母片的影子。英国科学家克鲁克斯等人进一步研究得出：有一种射线从阴极发出，沿直线传播，就在磁场的作用下会发生偏转，这种射线被称为阴极射线。阴极射线其实就是电子流。
德国物理学家伦琴是当时的德国维茨堡大学物理学教授兼校长，他在研究阴极射线时，发现了X射线。事情是这样的：
伦琴在研究阴极射线激发玻璃壁而发生荧光时，偶然发现放在真空放电管附近的用黑纸严密包好的照相底片会被感光。这说明了放电管内发出了某种能穿透底片封套的射线。
伦琴对这个现象没有放过，他认真思考，决定再进行详细的实验。
1895年11月8日，伦琴用黑色硬纸板做成封套，把实验用的希托夫射线管子套起来，离射线管不远处有一张涂钡铂氰化物的纸，用来挡住射线管发射的射线。
伦琴接通电源检查是否漏光时，室内漆黑一片，可是伦琴发现了在这本应该伸手不见五指的环境里，氰化钡铂的纸上却发出荧光。
而那时的科学家通过实验已经证明了仅仅是阴极射线的话，不可能使一步以外的荧光屏发光。也就是说，阴极射线本身是穿透不了玻璃管的。
这到底作何解释呢？
伦琴自言自语：“阴极射线在空气环境下，只能辐射很近的距离，这是怎么搞得呢？”
他把纸翻转，使没有涂上钡铂氰化物的一面对着管子，屏幕上还是发出了荧光。他把屏幕移放得稍稍远些，屏幕同样呈现荧光。
经过实验，伦琴认为激发这种荧光的东西，来自阴极射线管，但绝不是阴极射线本身。它可能是一种具有强穿透力的新射线。
此后，伦琴又在屏幕和放电管之间放了多种物质进行实验。
1000页厚的书，穿透！
2—3厘米厚的木板，穿透！
15厘米厚的铝板，穿透！
他又把厚厚的铜板放在屏幕和放电管之间观察，结果光线消失了。
通过实验，伦琴知道这种未知的射线对密度较大的物质透不过去。
人的身体密度不很大，但不均匀，会有什么现象呢？
这样想着，伦琴把手放在射线管与屏幕之间，幸好有所准备，但也够吓人的：手骨。
伦琴投入到忙碌的研究之中。
他没有告诉任何人。
近一个月了，他忙忙碌碌，沉默寡言。同事们见他不声不响，家里人也觉得他跟变了一个人似的，大家都很替他担心，可是谁也不敢多问些什么。
1895年12月22日，伦琴的妻子来到实验室，她是提心吊胆来的，没有想到伦琴十分高兴地用夫人的左手照了一张照片。他命名为X光照片，因为这种射线不知是什么，所以伦琴用X来代表。这就成了人类史上第一张X光照片。照片上有戒指的轮廓和手骨结构。
整整7周的研究，伦琴写成16个专题，发表了《关于一种新的射线——初步报告》的论文。
X射线轰动了物理学界。
直到1912年，德国物理学家劳厄发现X射线通过硫化锌晶体而发生衍射才证实它的波长很短，是一种电磁波，这种电磁波的波长比当时已知波长最短的紫外线还要短。而这时，英国的物理学家布拉格父子也确定了计算X射线波长的新方法。
X射线被用于医用，成为直到现在人们仍然还在运用的、医疗必不可少的透视手段，X射线诊断学也应运而生。
X射线的发现宣布20世纪新的物理学到来，它告诉人们更深的领域等待着人们去探索去研究。
现在人们利用X射线的方法可以分析晶体结构，可以做人体透视，在工业上可以用于金属制品的探伤。
X射线使趋于停滞的物理研究积极飞速地发展了起来。
伦琴成为X射线研究的第一人，是第一位获诺贝尔物理学奖的人。时间为1901年。
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