Nello studio di un dipinto, si applica il recettore sopra la superficie dipinta e la fonte di radiazione dietro il dipinto. Il fascio penetra il supporto (pannello o tela) e produce un'immagine in negativo del dipinto. Il recettore è generalmente costituito da una particolare pellicola fotosensibile, le cui dimensioni possono essere adattate a quelle del dipinto. Quando ciò non è possibile si procede a delle prese parziali che vengono poi riunite per dare l'immagine radiografica completa del dipinto in esame. Gli strati pittorici bianchi (biacca), gialli (giallolino) o rossi che, ad esempio, nella pittura figurativa, vengono spesso usati per le vesti e per i tratti del viso, risultano bianchi il che consente di osservare eventuali modifiche nella composizione del dipinto, come pure di documentare lo sviluppo della tecnica pittorica in funzione dell'uso delle imprimiture e della superposizione di strati pittorici diversi, che possono il più delle volte essere distinti, contati e differenziati tramite la radiografia. Quest'ultima permette anche di evidenziare le lacune nell'applicazione del colore ed i pentimenti..