X光是一種能穿透人體組織的電磁波。面對不同密度的組織，X光都有不同的穿透力，反映在X光片上出現黑白、深淺之分。在正常情況下，一張肺片只有黑白兩色，當中可以清楚見到肋骨、橫膈膜、心臟及肺部。由於肋骨及心臟組織比較厚，X光無法穿透，反映出來便會呈白色；至於肺部組織則能夠受X光穿過，所以肺部影像會呈深黑色，而一個健康的肺部應該是脹起的；橫膈膜則向上彎曲，與腹腔之間會呈現空位的。
現今X光肺片主要觀察求診人士有否患上呼吸科疾病，包括肺癌、慢性阻塞性肺病及氣胸。氣胸（俗稱「肺穿窿」）患者的肺部出現漏氣情況，令肺部縮小，從X光肺片上看，可以見到肺與肋骨之間的距離拉遠；當中空隙會充滿肺部漏出來的氣，從肺片顯示出來呈深黑色。若肺部進一步縮細，漏出來的氣便會對心臟帶來壓力。而患有慢性阻塞性肺病的患者，其橫膈膜會下垂，原先彎曲的形狀會變成一條直線，這反映患者肺部長期處於吸滿氣的狀態。
肺癌乃眾多呼吸科疾病中的頭號殺手，患者肺部會個別位置呈現白色，代表該部分可能受細菌感染或長出不明物質，但影像只能顯示出可疑或不正常的影像，並不能即時確定是肺癌，醫生必須進一步檢查才能證實病情，包括電腦掃描或抽取活組織檢驗。
儘管X光的顯影能力對及早找病因有莫大幫助，但X光技術不免帶有少量輻射成分，雖然不致對人體構成威脅，但也不排除會對胎兒造成影響，所以醫護人員在進行X光檢查前均會對婦女身體狀況特別關注，而一般人也應該在徵詢醫生的意見後才照X光。