Für das klassische Röntgen wird der Patient stehend, sitzend oder liegend vor dem Röntgengerät in Position gebracht. Je nachdem, welcher Körperteil untersucht werden soll, wird das Becken mit Hilfe einer Bleischürze abgedeckt, um die besonders empfindlichen Fortpflanzungsorgane vor Strahlenbelastung zu schützen.

Die Röntgenstrahlen werden auf ihrem Weg durch den Körper je nach Art des zu durchdringenden Gewebes unterschiedlich stark abgeschwächt. Strahlendurchlässiges Gewebe zeigt sich auf dem Röntgenbild dunkel gefärbt, strahlenundurchlässiges Gewebe (wie Knochen) hell gefärbt. Wie beim Fotografieren können Röntgenbilder verwackeln; der Patient wird deshalb aufgefordert, sich während der Aufnahme nicht zu bewegen. In der Regel werden beim Röntgen mehrere Aufnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln erstellt, um eine möglichst genaue diagnostische Aussage treffen zu können. Moderne Röntgengeräte arbeiten ohne den herkömmlichen Röntgenfilm, sondern mit digitalen Systemen; sie kommen auch mit einer geringeren Strahlendosis aus. Manche Organe, beispielsweise die Speiseröhre, der Darm oder Blase und Harnleiter, lassen sich im Röntgenbild nur schwer beurteilen. Für ihre Untersuchung ist deshalb die vorherige Gabe eines Kontrastmittels unerlässlich, welches das betreffende Organ im Röntgenbild sichtbar macht.

Unentbehrlich sind Röntgenaufnahmen bis heute für Untersuchungen des Brustkorbs, von Herz und Lunge, des Bauchraums, des Skeletts (bei Verdacht auf Brüche oder Vorliegen beziehungsweise Grad einer Arthrose zum Beispiel im Kniegelenk) sowie der Nasennebenhöhlen. In den Notaufnahmen der Krankenhäuser ermöglichen sie in vielen Fällen dem Arzt einen raschen ersten Überblick und sind gegebenenfalls Basis für weitere Untersuchungen.

Die Computertomographie (CT) gehört ebenfalls zu den Röntgenverfahren und hat sich zu einem unverzichtbaren Diagnoseverfahren der Medizin entwickelt. Im Gegensatz zum konventionellen Röntgen fertigt sie so genannte Schnittbilder an. Das heißt, sie bildet das zu untersuchende Gewebe quasi „scheibchenweise“ ab, während der Patient ruhig in der Röntgenröhre liegt.

Sie wird für Routineuntersuchungen am gesamten Körper eingesetzt. Eine CT-Aufnahme kann beispielsweise die Erkennung von Infarkten, Kopfverletzungen, Bandscheibenvorfällen, Abszessen, Hirnblutungen oder Schlaganfällen unterstützen. Auch die Lokalisierung von Knochenbrüchen oder die Bestimmung der Schwere von Verletzungen an Knochen und Weichteilen bei Unfallpatienten kann so schnell und sicher durchgeführt werden. Für manche Untersuchungen ist die Gabe eines gut verträglichen Kontrastmittels erforderlich. Auch in der Diagnostik und Therapiesteuerung von Tumorpatienten ist sie unverzichtbar.

Aus den Daten, die eine Röntgenröhre sowie ein hochauflösender Detektor beim Umkreisen des Patienten ermitteln, errechnet der Computer Schnittbilder. Virtuell wird die Untersuchungsregion dabei in Scheiben zerlegt. Veränderungen im Körper, wie Entzündungen oder Geschwülste im Brustkorb oder Verletzungen des Knochengerüsts nach Unfällen, werden so zuverlässig erkannt. Mit den im GZW vorhandenen modernen CT-Geräten ist zudem die zeitnahe Abklärung von Durchblutungsstörungen oder Blutungen möglich.