X射線的發現者威廉·康拉德·倫琴於1845年出生在德國尼普鎮。他於1869年從蘇黎世大學獲得哲學博士學位。在隨後的19年間，倫琴在一些大學工作，逐步地贏得了優秀科學家的聲譽。1888年他被任命為維爾茨堡大學物理所物理學教授兼所長。1895年倫琴在這裏發現了X射線。
1895年9月8日這一天，倫琴正在做陰極射線實驗。陰極射線是由一束電子流組成的。當位於幾乎完全真空的封閉玻璃管兩端的電極之間有高電壓時，就有電子流產生。陰極射線並沒有特別強的穿透力，連幾厘米厚的空氣都難以穿過。這一次倫琴用厚黑紙完全覆蓋住陰極射線，這樣即使有電流通過，也不會看到來自玻璃管的光。可是當倫琴接通陰極射線管的電路時，他驚奇地發現在附近一條長凳上的一個熒光屏(鍍有一種熒光物質氰亞鉑酸鋇)上開始發光，恰似受一盞燈的感應激發出來似的。他斷開陰極射線管的電流，熒光屏即停止發光。由於陰極射線管完全被覆蓋，倫琴很快就認識到當電流接通時，一定有某種不可見的輻射線自陰極發出。由於這種輻射線的神密性質，他稱之為“X射線”——X在數學上通常用來代表一個未知數。
這一偶然發現使倫琴感到興奮，他把其他的研究工作擱置下來，專心致誌地研究X射線的性質。經過幾周的緊張工作，他發現了下列
事實。(1)X射線除了能引起氰亞鉑酸鋇發熒光外，還能引起許多其他化學製品發熒光。(2)X射線能穿透許多普通光所不能穿透的物質，特別是能直接穿過肌肉但卻不能透過骨骼。倫琴把手放在陰極射線管和熒光屏之間，就能在熒光屏上看到他的手骨。(3)X射線沿直線運行，與帶電粒子不同，X射線不會因磁場的作用而發生偏移。
1895年12月倫琴寫出了他的第一篇X射線的論文。論文發表後立即引起了人們極大的興趣。在短短的幾個月內就有數以百計的科學家在研究X射線，在一年之內發表的有關論文大約就有1000篇!在倫琴發明的直接感召下而進行研究的科學家當中有一位名叫安托萬·亨利·貝克勒爾。貝克勒爾雖然是有意在做X射線的研究，但是卻偶然發現了甚至更為重要的放射現象。