X射线是比可见光波长还要短的一种电磁辐射，具有比可见光更强的固体、液体穿透能力，甚至能够穿透一定厚度的钢板。当X射线穿过物品时，不同物质组成、不同密度和不同厚度的物品内部结构能够不同程度地吸收X射线，密度、厚度越大，吸收射线越多；密度、厚度越小，吸收射线越少，所以从物品透射出来的射线强度就能够反映出物品内部结构信息。
X射线探测箱的工作方式与普通文件扫描仪类似，X射线安检仪采用线扫描工作方式，其内部的高灵敏X射线线阵列探测器在机械扫描装置的驱动下对物品逐层扫描；透射射线信号被探测、处理后，对获得的数据进行图像重建就得到了图像，图像上能够表现物品的内部信息。