X-Işını tüpü, aslında yüksek voltajlı bir katot ışını tüpüdür. Bu
tüp, yüksek vakumda havası boşaltılmış cam bir kılıftan oluşmuştur. Bir ucunda pozitif elektrot olan anot,
diğer ucunda negatif elektrot olan katot bulunmaktadır. Katot, ısıtıldığında elektron salan tungsten materyalinden
yapılmış bir flamandır. Anot ise, kalın bir çubuk ve bu çubuğun sonundaki metal hedeften oluşmaktadır.
Anot ve katot arasında yüksek voltaj uygulandığında katot flamanda elektron yayınlanmaktadır.
Bu elektronlar yüksek gerilim altında anota doğru hızlandırılmakta ve hedefe çarptıklarında enerjilerinin
büyük bir bölümü ısıya dönüşmekle birlikte bir kısmı da X-Işınlarına dönüşmektedir.