X射線產生需要三個條件：（1）電子源；（2）高速電子流；（3）靶。X射線管就是據此設計制造的產生X射線的核心器件。X射線管主要由陰極、陽極和玻璃殼三部分組成，陽極和陰極封裝在高真空度的玻璃殼內。陰極（鎢絲）在高溫下可發射足夠數量的電子，這些電子在陰陽兩*壓作用下被加速成為高速電子流。當高速電子撞擊鎢靶時，電子動能轉換為兩部分能量：其中不到1%能量轉換為X射線能量；而99%以上能量轉換為陽極熱量，加速了陽極靶面的溫升。X射線管分為固定陽極X射線管和旋轉陽極X射線管，兩者結構區別主要體現在陽極上，前者主要由鎢靶面和傳熱的銅體構成，后者主要由靶面、轉子、轉軸、定子及軸承組成。旋轉陽極X射線管分為低速管（3000轉/分）和高速管（9000轉/分）兩類。為減少磨損和防止共振，旋轉陽極X射線管一般都有制動裝置。X射線管放置在X射線管管室中，兩者之間充滿了用于絕緣和冷卻的變壓器油。