X射線機通常由X射線管、高壓發生器、控制裝置、冷卻器、機械裝置和高壓電纜等部件組成。攜帶式X射線機是將X射線管和高壓發生器直接相連構成組合式X射線發生器，省去了高壓電纜，并和冷卻器一起組裝成射線柜，為了攜帶方便一般沒有為支撐機器而設計的機械裝置。

X射線機可以分為工業用X射線機和醫用X射線機。工業用X射線機可以按照產生射線的強度分硬射線機和軟射線機。用于理化檢測的衍射分析儀等屬于軟射線，而用于面積、厚度較大的材料的檢測的是硬射線。應射線的產生一般是利用高壓電：如100kV或300kV的電壓加到X射線管字上，產生的射線可以穿透5-50mm的鋼板。而用電子加速器可以產生穿透100mm以上的鋼板的射線。

使用高壓電發生X射線的機器可分為便攜式（移動式）和固定式。X攜帶式X射線機多采用組合式X射線發生器，體積小，重量輕，適用于施工現場和野外作業的工件探傷；移動式X射線機能在車間或實驗室移動，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線機則固定在確定的工作環境中靠移動焊件來完成探傷工作。X射線機亦可按射線束的輻射方向分為定向輻射和周向輻射二種。其中周向X射線機特別適用于管道、鍋爐和壓力容器的環形焊縫探傷，由于一次曝光可以檢查整個焊縫，顯著提高了工作效率。