伦琴于1845年出生于德国一个工厂主家庭。
1895年11月的一天傍晚，一位50多岁的教授走进他任教的学校的实验室。他脱掉厚厚的外衣，换上一件工作时穿的衣服，就急忙坐到了实验台旁。他很小心地用一块黑色的纸把一个梨子形状的真空放电管包裹得严严实实，好像是害怕有光线从管内射出来似的。然后，他才站起身，关上所有的门窗，把窗帘拉好，这才接通了放电管的电源，弯腰观察那黑纸里面是否有光线漏出来。
突然，他发现了一个奇特的现象：在离放电管不到1米的小工作台上，射出一道绿色的荧光！
“这光是从哪儿来的呢？”教授心中想道。他奇怪地向四周看看，并未发现什么。于是他切断电源，光电管熄灭了。再看那道绿光时，绿光也不见了。
接着，他连续试了多次，只要电源一通，光电管一亮，绿光就出现了。于是他划了一根火柴，看看小工作台上到底有什么东西。
原来，那里有一块硬纸板，上面镀着一层氰亚铂酸钡的晶体材料，神秘的光线就是它发出来的！
“可这块纸板又为何能发光呢？”教授不得而知，暗问自己道，“难道是这光电管中有某种未知的射线，射到纸板上引起它发光的吗？
想到这里，他随手拿起一本书来，把它挡在光电管和纸板之间，想证实一下自己的推断。可使他惊奇的是，这种光线不仅是光电管内放射出来的，更奇怪的是，纸板上还是发光。他又将纸板挪远一些，上面仍然发光。
“上帝呀！这种射线竟能穿透固体物质！”教授欣喜若狂，抑制不住内心的激动，忘记了四周的一切。他紧接着用木头、硬橡胶来做障碍物，进行了反复实验，结果发现，这些物体都不能挡住这种射线。就这样，不知不觉已到了第二天早上。
这个为试验如痴如醉的教授就是沃兹堡大学的校长、著名的物理学家伦琴教授。最近一段时间内，他一直在试验一个经过改良的阴极射线管。因为他白天有许多行政工作和教学任务。只好把自己的科学实验放在夜晚进行。
伦琴的妻子发现他一夜未归，派人叫他吃早饭。他嘴里应着，可手仍在不停地做实验。
经过几次催促，他胡乱吃了一点，一句话没说，又回到实验室。
接连几天，都是如此，他把自己关在实验室里，外边的一切似乎对他都毫无意义，一门心思用到这种无名的射线身上。他反复用各种金属做实验，结果，除了铅和铂以外，其他都被射线穿透。
有一天，他无意之中把手挡在光电管和纸板之间，一下子惊呆了，他清楚地看到每个手指的轮廓，并隐约地看出手骨骼的阴影！
“这怕是人类第一次看到活人身体内部的骨骼！”伦琴惊惧地想道。冷静了一下，他决定继续自己的实验，直到能从理论上说明以后，才对外公布。
最近几天来，人们发现伦琴教授有些异常，一个人一言不发呆在实验室，常常是早去晚归，废寝忘食，但大家十分尊敬这位勤奋的科学家，没有人去打扰他。
他的妻子对此疑虑重重，见他日渐消瘦的脸庞和疲惫不堪的身体，关切地问道：
“你今天一定要说清楚，最近这几天在实验室究竟干些什么？”
伦琴笑了笑，轻描淡写地答道：“只是一般的实验。”妻子十分了解伦琴，知道他一定有重大的秘密，出于对丈夫的关切和自己的好奇，硬要求丈夫把她带到了实验室。当妻子亲眼见到这种现象时，也感到异常的惊奇。伦琴见机行事，对妻子说：
“你是否愿意充当实验对象？”
妻子见丈夫一本正经的样子，便不敢把这当作好玩的事情，想拒绝又怕影响丈夫的工作，勉强同意了这件事情。
她小心翼翼地按着丈夫的安排，把手放在装有照相底片的暗盒上，伦琴急忙开通电源，用光电管对着照射了15分钟。可当他把照片送到妻子的面前时，吓得她浑身打颤，瞪大了恐怖的眼睛。她简直不敢相信，这毕露的骨骼，竟是自己丰润的手！
这是历史上最早的“X射线”照片——这是伦琴给这种射线起的名字，直到现在，人们还把它称为“X射线”。
过后不久，伦琴就把这种射线通过自己的论文《一种新的射线》公布于世。
伦琴的研究很快就轰动当时的科学界。人们争相谈论这一伟大的新发现，伦琴很快就成了焦点人物。当然也有对这种射线持怀疑态度的人，有人更是对此表示强烈不满，他们认为这种发现是对神圣人体的亵渎。
伦琴不为这些荒谬言论所动，毅然于第二年年初，在自己的研究所作了第一次研究报告，他还当场进行了演示。演示过后，伦琴激动地说：“‘X射线’的发现，无论是对物理学还是对人体医学，都将是意义深远的。”
话音刚落，研究所内掌声雷动。有人提议为这种射线命个名字，于是“伦琴射线”就此诞生了。