由于地球大气的阻碍，地面上很难观测到。直到20世纪40年代才开始利用高空气球探明了太阳的X射线辐射，太阳外的第一个X射线源是1962年探明的天蝎X-1。70年代发射了一系列装备有X射线针孔照相机，掠射X射线望远镜等仪器的天文卫星 ，尤其是高能天文台上天后，发现的X射线源已超过了1000多 。研究表明 ，它们实际上是不同种类的天体，除了太阳外，已证认出的有脉冲星、脉冲双星、超新星遗迹、密近双星、X射线双星、X射线脉冲星 、X射线新星 、塞佛特星系、类星体、星系团 、黑洞等。但还有许多X射线源尚未得到光学证认。
