X线强度在其传播过程中，将以距离平方反比的规律衰减。此即X线强度衰减的反平方法则，它在X线管点焦点、真空传播的条件下成立。严格地讲，X线在空气中传播会出现衰减，但程度很小，在X线摄影中可以忽略不计。

X线除距离衰减外，还有物质导致的衰减。在诊断X线能量范围内，X线与物质相互作用形式主要是光电效应和康普顿效应。因此，X线强度由于吸收和散射而衰减。在光电效应下，X线光子被吸收；在康普顿效应下，X线光子被散射。X线与物质相互作用中的衰减，反映出来的是物质吸收X线能量的差异，这也正是X线影像形成的基础。

连续X线波长范围广，是一束包含各种能量光子的混合射线。连续X线最短波长决定于管电压，即λ _min=1.24/V（kVp）nm。最强波长约等于1.2～1.5λ _min。而它的平均能量的波长范围，则是2.5λ _min。一般而言，平均光子能量是最高能量的1/3～1/2。如100keV的射线，平均能量约是40keV。当然，由于过滤不同有所改变。

X线通过物质之后，在质与量上都会有所改变。这是由于低能量光子比高能量光子更多的被吸收，使透过被照体后的射线平均能量提高。如此继续下去，通过物质之后的平均能量，将接近于它的最高能量，连续X这一衰减的特点，可以用来改变X线管窗口过滤来调节X线束的线质。

X线在通过被照体时，绝大部分能量被吸收，较少的能量透过。如何把这种衰减的信号利用起来，将取决于有效的使用影像的转换介质。

X线在物质中的衰减规律是进行屏蔽防护设计的依据。

诊断用X线是一束连续能谱的混合射线。当X线透过人体时，绝大部分的低能射线被组织吸收，增加了皮肤照射量。为此，需要预先把X线束中的低能成分吸收掉，此即X线滤过。X线滤过包括固有滤过和附加滤过。

指X线机本身的滤过，包括X线管的管壁、绝缘油层、窗口的滤过板。固有滤过一般用铝当量表示。即一定厚度的铝板和其他物质对X线具有同等量的衰减时，此铝板厚度称为滤过物质的铝当量。

广义上讲，从X线管窗口至检查床之间，所通过材料的滤过总和为附加滤过。

在X线摄影中，附加滤过指X线管窗口到被检体之间所附加的滤过板。一般对低能量射线采用铝滤过板；高能射线采用铜与铝的复合滤过板。使用时铜面朝向X线管。

当X线强度为I，通过厚度为ΔX的吸收物质时，其衰减ΔI遵循下列公式

假设X=0（厚度），I=I ₀（X线强度），将上式加以积分后，可得公式

I ₀：X线到达物体表面的强度，I：X线到达厚度为X时的强度，X：吸收物质厚度（m）。此公式即为X线衰减的指数函数法则。此法则成立的条件有两个，一是X线为单一能量射线；一是X线为窄束X线。所谓窄束X线是指不包括散射线的射线束，通过物质后的X线光子，仅由未经相互作用或者说未经碰撞的原发射线光子所组成的X线。单能窄束X线与物质相互作用时，其衰减可由以下两种坐标形式描述：

在半对数的坐标中，X线强度的改变与吸收层厚度的关系变为直线，其直线的斜率就是线性衰减系数的μ值。

在普通坐标中，X线强度随吸收体厚度的增加而衰减的规律呈指数曲线。

单能窄束X线在通过物体时，只有X线光子数量的减少，而无能量的变化，其指数衰减规律是X线强度在物质层中都以相同的比率衰减。

然而，在X线诊断能量范围内的X线发生，不是单能窄束，而是宽束的混合射线。宽束与窄束X线的主要区别是，宽束考虑了散射的影响，它把散射光子当作被物质吸收的光子来处理。显然，若用窄束的衰减规律来处理宽束的问题是不恰当的，特别是对屏蔽防护的设计。

宽束的衰减与吸收物质种类和厚度、X线能量、X线源与探测器的几何学的配置等因素有关。

在此情况下，可在窄束的指数衰减规律的基础上，引入积累因子B加以修正。

不同的辐射是有不同的积累因子（也称积累系数），如光子数积累因子、能量积累因子、吸收剂量积累因子及照射是积累因子等。

大体上讲，μX≤1时，按B≈1；μX>1时，按B≈μX计算。在射线防护的情况下，为增加其安全度，一般以B≈μX+1计算。

衰减系数有吸收系数和散射系数。它是线性衰减系数、质量衰减系数、原子衰减系数和电子衰减系数的简称。

将X线透过物质的量以长度（m）为单位时，X线的衰减系数，称作线性衰减系数，也即X线透过单位厚度（m）的物质层时，其强度减少的分数值。单位为m ^-1。

将X线透过物质的量以质量厚度（千克·米 ^-2）为单位时的X线衰减系数，称作质量衰减系数（μ/P），也即X线在透过质量厚度为1千克·米 ^-2的物质层后，X线强度减少的分数值。单位为（m ²/kg）。

质量衰减系数不受吸收物质的密度和物理状态的影响。它与X线的波长和吸收物质的原子序数有如下的近似关系：

它说明了波长愈短，X线的衰减愈少，也即穿透力愈强；同时吸收物质的原子序数愈高X线的衰减愈大。

总衰减系数即是光电衰减系数τ、相干散射衰减系数σt、康普顿衰减系数σc和电子对效应衰减系数x的总和。

若用物质密度ρ去除以上线性衰减系数，则得到质量衰减系数。总质量衰减系数等于各相互作用过程的质量衰减系数之和。

至于每一项在总衰减系数中所占的比例，则随光子能量和吸收物质的原子序数而变化。

在X线与物质的三个主要作用过程中，X线光子能量都有一部分转化为电子（光电子、反冲电子和正负电子对）的功能，另一部分则被一些次级光子（特征X线光子、康普顿散射光子及湮灭辐射光子）带走。如此总的衰减系数μ可以表示为上述两部分的总和，即

μ _tr：X线能量的电子转移部分发；μ _p：X线能量的辐射转移部分。

对于辐射剂量学而言，重要的是确定X线光子能量的电子转移部分。因为，最后在物质中被吸收的正是这一部分能量。

在X线诊断能量范围内，当X线能量增加时，光电作用的百分数下降。当原子序数提高时，则光电作用增加。对高原子序数的物质（如碘化钠）在整个X线诊断能量范围内主要是光电作用。作为水和骨骼，则随X线能量增加，康普顿散射占了主要地位。随着X线能量的增加，透过光子的百分数增加。对低原子序数的物质，当X线能量增加时，透过量增加，而衰减减少；对高原子序数物质，当X线能量增加时，透过量有可能下降。因为，当X线能量等于或稍大于吸收物质K层电子结合能时，光电作用的几率发生突变（表1-1-2）。

X线检查中使用的造影剂钡和碘，因为有很理想的K结合能，更多的光电作用发生在K层。所以，可产生更高的影像对比度。

在一定厚度中，组织密度决定着电子的数量，也就决定了组织阻止射线的能力。组织密度对X线的衰减是直接关系，如果一种物质的密度加倍，则它对X线的衰减也加倍。

电子数多的物质比电子数少的更容易衰减射线。一定厚度的电子数决定于密度，也就是决定于cm ³的电子数。这是临床放射学中影响X线衰减的主要因素。

人体各组织对X线的衰减按骨、肌肉、脂肪、空气的顺序由大变小。这一差别即形成了X线影像的对比度。为了增加组织间的对比度，还可借用造影剂扩大X线的诊断范围。

在X线诊断能量范围内，如果把X线的总衰减作为100，在42kVp下，对肌肉来说光电作用的康普顿散射作用所占比例相同；在90kVp下，散射作用占90%；由于骨的原子序数高，其光电作用是肌肉的2倍，骨对X线的衰减，在73kVp下光电作用与散射作用相同。对于密度差很小的软组织摄影，必须采用低电压技术，用以扩大光电作用所产生的对比度。