Nel 1895, una scoperta che segnò una formidabile rivoluzione per la medicina, fu fatta dal fisico tedesco Wilhelm Conrad Roentgen: i raggi X. Da allora, infatti, si iniziò a utilizzare queste radiazioni "misteriose" (che vennero chiamate raggi "X" proprio perché non se ne conosceva l'origine) per studiare in maniera dettagliata il nostro corpo e le patologie che lo colpiscono. La grandezza di tale scoperta è dovuta al fatto che questi raggi sono radiazioni elettromagnetiche a bassissima lunghezza d'onda, in grado di attraversare la materia e i tessuti viventi e, conseguentemente, anche gli organi del nostro corpo.

I raggi X vengono assorbiti dai tessuti dell'organismo e tale assorbimento varia a seconda che si tratti di tessuti molli come muscoli, legamenti, tessuto adiposo o cartilagine, facilmente attraversati dalle radiazioni, oppure tessuti duri come le ossa, capaci di trattenere quasi del tutto i raggi.

Per ottenere un'immagine radiologica convenzionale si utilizza una macchina appropriata che genera un fascio di raggi X, che attraversa il corpo del paziente per un brevissimo tempo, in genere molto meno di un secondo (a meno che non si debba esaminare il movimento di un organo). Mentre attraversa il corpo, questo fascio di raggi viene in parte assorbito e "fermato", a seconda degli organi che il fascio stesso trova sul suo percorso. Per esempio, l'aria non ferma quasi per niente questi raggi X, il grasso li ferma pochissimo, il fegato, i muscoli e i reni li fermano un po’ di più, e infine le ossa (con il loro alto contenuto di sali di calcio) li fermano quasi del tutto.

L'immagine di una parte dell'organismo, in forma di ombra, che i raggi X realizzano emergendo dall'altra parte del corpo, viene impressa su una pellicola trasparente (la cosiddetta "lastra"), come se si trattasse di una pellicola fotografica, sulla quale si applica una specie di gelatina (emulsione sensibile) simile a quella che si usa per i negativi delle fotografie. Questa emulsione contiene un sale di argento che, dopo essere stato colpito da un raggio X, oppure dalla luce, ed essere stato sottoposto a determinate sostanze chimiche (il cosiddetto bagno di sviluppo), si deposita sulla pellicola sotto forma di piccolissimi granuli neri, rimanendo trasparente nei punti dove le strutture più ricche di calcio hanno bloccato i raggi X (le ossa e gli organi più densi), mentre diventa nera, o quasi, dove arrivano i raggi X non fermati dal corpo (nella parte non coperta dal corpo, o all'interno dei polmoni, che contengono molta aria) con tutte le sfumature intermedie di grigio fra questi due estremi. 

Delle volte, si usa anche una sostanza estranea all'organismo per rendere più denso un determinato organo, per esempio come quando si fa bere al paziente una specie di pappa di solfato di bario, che è molto denso e quindi blocca molto bene i raggi X. In questo caso potremmo analizzare la forma interna del tubo gastrointestinale (e come si muove il pasto al suo interno), che altrimenti non saremmo capaci di esaminare, non avendo una densità differente da quella degli organi addominali. L'immagine radiologica raffigura, quindi, sostanzialmente come è fatto un certo organo, e in parte molto minore come questo organo funziona.

Alcuni esami radiologici richiedono, dunque, anche l'utilizzo del mezzo di contrasto, uno speciale "colorante" non pericoloso che permette di valutare anche le zone "invisibili" alle radiazioni.

Oggi gli esami che adottano mezzi di contrasto sono innocui, in quanto gli strumenti liberano una quantità di radiazioni ridottissima, ed inoltre, essi sono stati migliorati, grazie all'arrivo di preparati "non ionici" che, pur essendo sempre a base di iodio, non mostrano più gli effetti sgraditi che potevano capitare negli anni passati, quando si utilizzavano unicamente composti ionici. Questi prodotti, infatti, potevano dar luogo a diversi disturbi, principalmente quando venivano iniettati direttamente nel sangue o nel sistema nervoso.

Quando ci si sottopone ad un esame radiologico che preveda l'uso di mezzi di contrasto vi è la necessità di "firmare" un modulo di consenso informato. Questo tipo di documento non è altro che una specie di informazione per il paziente, che deve conoscere le motivazioni per cui l'esame è necessario, quanto avverrà nel corso dell'indagine, i possibili effetti collaterali che si potrebbero verificare successivamente.
Prima di sottoporre un paziente ad un esame che preveda l'immissione di mezzo di contrasto nel sangue, il medico deve avere una risposta certa a domande sul suo stato di salute, su come funzionano i reni, la coagulazione del sangue oppure il cuore. Pertanto, prima di essere sottoposti ad un'indagine radiologica è possibile che per alcune patologie ad alcuni pazienti vengano richiesti test ematochimici.

L'importanza di ciò e dovuta al fatto che l'immissione nel sangue di mezzi di contrasto può dar luogo a fenomeni allergici. Per questo se nell'anamnesi ci sono motivi di sospetto, si possono richiedere anche esami del sangue specifici per l'allergia, come la valutazione delle IgE (particolari immunoglobuline che aumentano quando un individuo è allergico). Inoltre, per chi soffre di enfisema o ha avuto diverse pleuriti che hanno modificato la capacità di espansione di un polmone, o ancora soffre di malattie cardiologiche, l'immagine radiologica può risultare diversa dal normale. Bisogna anche comunicare a chi effettua la radiografia, l’eventuale presenza di nei o verruche che, sotto l'azione dei raggi, potrebbero dar luogo a false immagini. Inoltre, prima di effettuare una radiografia, bisogna togliere collane, catenelle, orologi o quant’altro potrebbe risultare "radiopaco", cioè bloccare i raggi e quindi creare alterazioni nei risultati.