X射线显微镜是一种利用 X 射线对微观物体进行成像的仪器，能将肉眼无法分辨的微观结构放大以便观察研究。它结合了传统CT技术与光学显微技术，通过闪烁体将X射线信号转化为可见光信号，再利用光学系统和高灵敏度、高分辨率的CCD相机得到数字图像。
X 射线显微镜的成像原理与光学显微镜基本相同，遵从几何光学原理。其关键部件是起成像和放大作用的光学元件，由于 X 射线波长很短，在玻璃和一般物质界面上的折射率均接近 1，所以不能用玻璃透镜，通常用波带片作为成像放大元件。此外，它还利用吸收衬度和位相衬度成像，通过 CCD 等面探测器探测 X 射线，从而实现对微观物体的成像。
主要结构
光源：常用的有实验室 X 射线光源、直线加速器和同步辐射装置。实验室光源如高功率旋转阳极 X 射线管、细聚焦 X 射线管等，光亮度较低；同步辐射光源既近平行又高强度，且波长可调，是理想的光源。
聚焦元件：常用多层膜反射聚焦镜和波带片，可使光斑尺寸变小、亮度加大。毛细管也可作为聚焦元件，基于 X 射线在毛细管内壁上的全反射来改变 X 射线的前进方向，实现聚焦。
成像放大元件：一般为波带片，由两套不同材料制成的同心圆环交替排列构成，可对 X 射线进行成像和放大。
探测器：包括感光胶片、影像板、影像增强器、半导体探测器(CCD)等，用于探测透过样品的 X 射线，将其转化为可记录和分析的信号。
维护保养：
光学部件维护
镜头清洁：使用专用擦镜纸和光学清洁剂(如二甲苯)擦拭镜头，避免直接用手触摸或使用粗糙工具。
油镜处理：使用后需及时用擦镜纸吸干介质油，再用二甲苯清洁并擦干。
机械部件保养
轻拿轻放：搬运时一手握镜臂，一手扶镜座，避免震动。
定期检查：紧固机械部件，更换磨损严重的零件(如旋转台、升降台等)
