X-tehnologija igra ključnu ulogu u brojnim poljima, uključujući medicinsku dijagnozu, ne-testiranje bez razaranja, sigurnosni skrining i naučna istraživanja. Njegove performanse uvelike zavise od primarnih materijala koji se koriste u procesima proizvodnje i detekcije. Ovi materijali moraju posjedovati specifične atomske brojeve, gustine, kristalne strukture i stabilnost kako bi osigurali efektivno stvaranje, prijenos, modulaciju i prijem X- zraka.
Što se tiče izvora X-zraka, materijal jezgre je metalna meta visokog{1}}atomskog-broja, koja obično uključuje volfram (W), molibden (Mo) i hrom (Cr). Volfram je, zbog svoje visoke tačke topljenja, dobre toplotne provodljivosti i sposobnosti da proizvede visoko{4}}kontinualne i karakteristične spektre visoke energije, postao glavni ciljni materijal za medicinske i industrijske X- cijevi za detekciju grešaka. Molibden može proizvesti karakteristično zračenje pogodno za snimanje mekih tkiva pri nižim naponima cijevi i često se koristi u posebnim dijagnostičkim scenarijima kao što je mamografija. Krom se koristi u specifičnim fluorescentnim analizama i niskoenergetskim X{{9} uređajima. Čistoća i orijentacija zrna ciljnog materijala utiču na intenzitet i raspodjelu energetskog spektra X- zraka; stoga je potrebna stroga kontrola metalurške i procesne tehnike tokom pripreme.
U oblasti detekcije rendgenskih zraka, glavni materijali su podijeljeni u dvije kategorije: scintilatori i materijali poluvodičkih detektora. Scintilatori, kao što su natrijum jodid (NaI), cezijum jodid (CsI) i kadmijum volframat (CdWO₄), pretvaraju ekscitaciju fotona X- u vidljivu svetlost, koju zatim čitaju fotomultiplikatorske cevi ili fotodiode. Ovi materijali moraju posedovati visoku svetlosnu efikasnost, brzo vreme raspadanja i dobar linearni odziv, i pokazivati određeni stepen otpornosti na raspadanje i mehanički udar. Poluvodički detektorski materijali, predstavljeni kadmijum cink teluridom (CZT), kadmijum teluridom (CdTe), silicijumom (Si) i germanijumom (Ge), koriste fotone da direktno generišu parove elektronskih- rupa i pretvaraju ih u električne signale. Nude prednosti kao što su visoka energetska rezolucija i brzi odgovor, što ih čini pogodnim za nuklearno medicinsko snimanje i visoko{7}}preciznu energetsku disperzivnu spektroskopsku analizu.
Nadalje, teški metali i legure, kao što su olovo (Pb), barij (Ba) i polimeri koji sadrže olovo{0}}, imaju široku primjenu u X-optici i sistemima za filtriranje. Njihov visok atomski broj i karakteristike visoke gustine omogućavaju zaštitu od X-zraka i očvršćavanje snopa, smanjujući uticaj raspršenja niske{4}}energije na kvalitet slike. Što se tiče materijala za prozore za rendgenske cijevi, berilij (Be) se široko koristi zbog svog malog atomskog broja, dobre transmisivnosti i mehaničke čvrstoće, osiguravajući prijenos X{7}} zraka uz održavanje vakuumske brtve.
Sve u svemu, izbor primarnih X-materijala se vrti oko visokog atomskog broja, odgovarajuće gustine, stabilnih fizičko-hemijskih svojstava i kompatibilnosti sa zahtjevima procesa. Kombinacija i optimizacija različitih materijala određuju performanse snimanja, osjetljivost detekcije i vijek trajanja X- sistema, čineći materijalnu osnovu za široku primjenu ove tehnologije.
