Dalam tiub Sinar-X, alur elektron daripada katod dipecutkan oleh satu beza upaya yang sangat tinggi (10⁵ V) menuju ke anod sasaran. Apabila elektron yang sangat laju menghentam logam sasaran, Sinar-X dihasilkan. Lebih daripada 99% tenaga elektron akan ditukar menjadi haba dan kurang daripada 1% ditukar menjadi sinar-X. Oleh itu, anod sasaran akan mencapai suhu yang sangat tinggi. Ia biasanya terdiri daripada bahan yang mempunyai takat lebur yang tinggi seperti tungsten. Ia perlu disejukkan oleh satu sistem kitaran minyak atau udara.