生理
人體組織結構，是由不同元素所組成，依各種組織單位體積內各元素量總和的大小而有不同的密度。人體組織結構的密度可歸納為三類：屬於高密度的有骨組織和鈣化灶等；中等密度的有軟骨、肌肉、神經、實質器官、結締組織以及體內液體等；低密度的有脂肪組織以及存在於呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內的氣體等。
低密度影骨骼吸收的X光多一些在膠片上就形成高密度影，呈灰白色。
軟組織吸收的少就形成低密度影在膠片上呈灰黑色。
原理
當強度均勻的X線穿透厚度相等的不同密度組織結構時，由於吸收程度不同，因此將出現。在X線片上或螢屏上顯出具有黑白（或明暗）對比、層次差異的X線影像。
在人體結構中，胸部的肋骨密度高，對X線吸收多，照片上呈白影；肺部含氣體密度低，X線吸收少，照片上呈黑影。就是低密度影。
X線穿透低密度組織時，被吸收少，剩餘X線多，使X線膠片感光多，經光化學反應還原的金屬銀也多，故X線膠片呈黑影；使螢光屏所生螢光多，故螢光屏上也就明亮。高密度組織則恰相反
人體組織結構和器官形態不同，厚度也不一致。其厚與薄的部分，或分界明確，或逐漸移行。厚的部分，吸收X線多，透過的X線少，薄的部分則相反，因此，X線投影可有不同表現。在X線片和螢屏上顯示出的黑白對比和明暗差別以及由黑到白和由明到暗，其界線呈比較分明或漸次移行，都是與它們厚度間的差異相關的。
X線透過梯形體時，厚的部分，X線吸收多，透過的少，照片上呈白影，薄的部分相反，呈黑影。白影與黑影間界限分明。螢光屏上，則恰好相反
X線透過三角形體時，其吸收及成影與梯形體情況相似，但黑白影是逐步過渡的，無清楚界限。螢光屏所見相反
X線透過管狀體時，其外周部分，X線吸收多，透過的少，呈白影，其中間部分呈黑影，白影與黑影間分界較為清楚。螢光屏所見相反
由此可見，密度和厚度的差別是產生影像對比的基礎，是X線成像的基本條件。應當指出，密度與厚度在成像中所起的作用要看哪一個占優勢。例如，在胸部，肋骨密度高但厚度小，而心臟大血管密度雖低，但厚度大，因而心臟大血管的影像反而比肋骨影像白。同樣，胸腔大量積液的密度為中等，但因厚度大，所以其影像也比肋骨影像為白。需要指出，人體組織結構的密度與X線片上的影像密度是兩個不同的概念。前者是指人體組織中單位體積內物質的質量，而後者則指X線片上所示影像的黑白。但是物質密度與其本身的比重成正比，物質的密度高，比重大，吸收的X線量多，影像在照片上呈白影。反之，物質的密度低，比重小，吸收的X線量少，影像在照片上呈黑影。因此，照片上的白影與黑影，雖然也與物體的厚度有關，但卻可反映物質密度的高低。在術語中，通常用密度的高與低表達影像的白與黑。例如用高密度、中等密度和低密度分別表達白影、灰影和黑影，並表示物質密度。人體組織密度發生改變時，則用密度增高或密度減低來表達影像的白影與黑影。
病理
病理變化也可使人體組織密度發生改變。例如，肺結核病變可在原屬低密度的肺組織內產生中等密度的纖維性改變和高密度的鈣化灶。在胸片上，於肺影的背景上出現代表病變的白影。因此，不同組織密度的病理變化可產生相應的病理X線影像。如果應該是低密度影的地方出現高密度影就證明此處有病變的可能性。在應該是高密度影的地方出現低密度影也是病變的表現。巴東 譚峰源撰
