Rentgenski žarki so oblika nevidnega, visokofrekvenčnega elektromagnetnega sevanja. Njihova valovna dolžina je med 10 in 0.01 nanometrov, kar ustreza frekvenci od 30 PHz do 30 EHz. Rentgenski žarki so zelo majhni in energični. Nastanejo s pospeševanjem elektronov na kovinski tarči. Uporabljajo se v različnih medicinskih aplikacijah, zlasti za slikanje.
Rentgenski žarki so bili vroča tema za raziskave v poznem 19. stoletju in na njih so delali različni znani izumitelji, med njimi Thomas Edison in Nikola Tesla. Tesla je bil prvi, ki je znanstveno skupnost obvestil o bioloških nevarnostih rentgenskih žarkov. Največji prispevek k raziskavam rentgenskih žarkov je bil Wilhelm Röntgen, ki je za svoje delo prejel prvo Nobelovo nagrado za fiziko. Čeprav je bil izraz »rentgenski žarki« mišljen samo kot rezerva, se je ime zadržalo, kar je Röntgenovo žalostno. V nekaterih jezikih se ti žarki dejansko imenujejo Röntgenovi žarki. Njegov mejnik na tem področju je bil naslovljen »O novi vrsti sevanja«.
Zaradi majhne valovne dolžine rentgenskih žarkov so uporabni za slikanje majhnih struktur, kot so posamezne molekule. To raziskovalno področje je znano kot rentgenska kristalografija, ki je bila med drugimi dosežki odgovorna za odkrivanje fizične strukture DNK. Danes se pogosto uporablja za slikanje molekularne strukture kompleksnih beljakovin.
Včasih se rentgensko slikanje uporablja za raziskovanje slik, ki so bile prebarvane. Njihova najvidnejša uporaba je verjetno slikanje kosti, da bi ugotovili, ali so dejansko zlomljene ali ne. Rentgenski žarki so rakotvorni, zato mora biti njihova uporaba v medicinske namene kratka.
V posebnih okoliščinah, na primer v temni sobi in gledanju neposredno po katodni cevi, so rentgenski žarki vidni človeškemu očesu. Ni znano, ali je to oko, ki neposredno zaznava žarke, ali zaradi sekundarnega učinka, kot je ustvarjanje luminiscentnih isker v zrklu. Vsekakor pa to ni široko objavljeno, verjetno zato, ker bi bilo nevarno, da bi ga zelo obsežno testirali.