X射線與物質相互作用有：光電效應、復康普頓效應、電子對效應。
a：光電效應
光子將能量全部交給原子的一個軌道電子（內層電子），光子本身消失，電子擺脫束縛成爲高能自由電子，此過程爲光電效應。
（1）不產生散射線，減少照片的灰霧。
（2）增加人體不同組織和造影劑對X射線的吸收差別，利於提高診斷準確性。
b：康普頓效應
光子將部分能量交給原子中束縛較鬆弛的制電子（外層電子），光子本身能量減少而成θ角度改變運動方向，稱康普頓散射光子；電子獲得能量後脫離原子而運動，該電子稱康普頓電子或稱反衝電子。
（1）散射線引起圖像灰霧效果。
（2）需對散射線採取防護（使用濾線柵可以減小散射線影響）。
c：電子對效應
光子有足夠的能量避開與電子雲的相互作用，接近到原子核，在覈力場與光子的相互作用下使光子消失，而轉化爲一對正、負電子，這就是電子對效應。
