I primi fluoroscopi erano costituiti da un tubo radiogeno ed uno schermo fluorescente, tra i quali era posizionato il paziente. Nell'attraversare il corpo, i raggi X vengono attenuati in misura variabile a causa dell'interazione con le differenti strutture interne del corpo umano, proiettando determinate "ombre" sullo schermo fluorescente. Le immagini sullo schermo sono prodotte dai raggi X non attenuati che interagiscono con gli atomi, trasmettendo la loro energia agli elettroni e provocando così un effetto fotoelettrico. Mentre gran parte dell'energia acquisita dagli elettroni viene dissipata sotto forma di calore, una sua frazione genera luce visibile, generando le immagini. I primi radiologi dovevano adattare gli occhi all'oscurità, o usare gli occhiali rossi di adattamento.