تُرصد الأشعة السينية الكونية أساساً من الفضاء لأن الغلاف الجوي للأرض يمتص معظمها قبل وصولها إلى السطح، ولذلك استُخدمت مراصد مدارية متخصصة مثل مرصد «أينشتاين» ومرصد «روزات» ومرصد «روسي لتوقيت الأشعة السينية». وقد درست هذه المراصد الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية وبقايا المستعرات العظمى.

قد تطلق ثنائيات الأشعة السينية طاقة في نطاق الأشعة السينية تفوق انبعاث الشمس السيني بآلاف أو ملايين المرات، بل قد يزيد الفرق كثيراً بحسب كتلة الجسم المدمج ومعدل تراكم المادة وحالة النشاط. ولذلك لا تُعد قيمة ١٠٠٠ ضعف قاعدة ثابتة، لأن لمعان هذه الأنظمة يتغير بشدة، وقد تدخل بعضها في فترات انفجار أو خمود تمتد لأزمنة متفاوتة.

الأشعة السينية نوع من الأشعة الكهرومغناطيسية ذات قدرة عالية على النفاذ، اكتشفها العالم الألماني فيلهلم رونتجن عندما لاحظ توهج شاشة فوسفورية رغم حجب أنبوب التجربة بمواد سميكة، ثم تبين أنها تكشف عظام اليد عند مرورها عبر الأنسجة. فتحت هذه الأشعة مجالاً واسعاً في التشخيص الطبي لأنها أتاحت رؤية داخلية للعظام والأعضاء، ثم تطورت تطبيقاتها إلى العلاج الإشعاعي ودراسة الأمراض الخطيرة. تنتج الأشعة السينية عند اصطدام إلكترونات سريعة بمادة داخل أنبوب مفرغ، وتتميز بطاقة أعلى من الضوء المرئي وطول موجي أقصر، مما جعلها أساساً مهماً في التصوير الطبي والفيزياء والتقنيات الإشعاعية.

تقنيات تشتت الأشعة السينية مجموعة طرق علمية تستخدم تفاعل الأشعة السينية مع المادة لدراسة البنية الذرية والجزيئية والبلورية. تشمل حيود الأشعة السينية وتشتتها بزوايا صغيرة أو واسعة، وتستعمل في الفيزياء والكيمياء وعلم المواد والأحياء البنيوية. تكشف هذه التقنيات ترتيب الذرات وحجم الجسيمات والبنى النانوية. تمثل تشتت الأشعة السينية وسيلة لرؤية النظام الداخلي للمادة من خلال أثر الضوء عالي الطاقة عليها.

الأشعة المقطعية تقنية تصوير طبي تستخدم الأشعة السينية والحاسوب لإنتاج مقاطع تفصيلية داخل الجسم. تساعد على تشخيص الإصابات والأورام والنزيف وأمراض الصدر والبطن والعظام والأوعية، وتوفر صورة أدق من الأشعة العادية في كثير من الحالات. قد تستخدم مادة تباين لإظهار الأنسجة والأوعية بشكل أوضح، مع مراعاة جرعة الإشعاع والحالة الصحية للمريض. تمثل الأشعة المقطعية أداة أساسية في التشخيص الطبي الحديث والطوارئ.