빛 대신에 X선을 사용하는 현미경 . 광학 현미경으로 물질의 표면은 관찰할 수 있으나, 물질 의 내부는 X선 현미경을 사용해야 한다. X선 마이크로미트리라고도 한다.

현미경의 식별 능력은 사용하는 빛의 파장이 작을수록 높아진다. 따라서 파장이 극히 짧은 X선을 사용하면 가시 광선을 사용할 때보다 식별 능력이 높아진다. 이 X선을 이용하는 데는 여러 가지 방법이 있으나 주로 밀착법·투영법·주사법(走査法) 등이 사용된다.

밀착법은 특수한 감광막을 가진 필름에 시료를 밀착시키고, 강력한 X선을 비추어 필름을 광학적으로 확대하는 것이고, 투영법은 X선 빔을 시료에 비추고, 그 뒤에 거리를 두고 놓은 필름에 그 확대상을 투영하는 방법이다.

주사법은 전자 빔으로 시료면을 주사해서 고유 X선을 방출시키고, 그 강약을 증폭기를 통하여 전기 신호로 바꾸어, 텔레비전 방식으로 브라운관에 상을 묘사시키는 방법이다.

X선 현미경의 상의 확대율은 광학 현미경과 전자 현미경의 중간 정도로 약 300~1만 배까지이다.