Mikroskop sinar-X, instrumen yang menggunakan sinar-X untuk menghasilkan gambar objek kecil yang diperbesar. Peranti asas menggunakan pancaran sinar-X dari sumber titik untuk membuang gambar yang diperbesar pada skrin fosfor. Mikroskop sinar-X yang berjaya dibuat pada tahun 1951 oleh ahli fizik Inggeris Ellis Coslett dan William Nixon. Ini adalah instrumen pertama yang resolusinya sebanding dengan mikroskop optik dan disambut sebagai alat untuk memeriksa struktur tersembunyi di batu, logam, tulang, gigi, bijih, dan kayu. Setelah beberapa dekad ditangguhkan, minat sekali lagi ditunjukkan mengenai kemampuan mikroskop sinar-X. Terdapat minat khusus pada sinar-X lembut dengan tenaga 100-1000 volt elektron, setara dengan panjang gelombang hingga 1 nanometer (satu bilion meter), berbanding sekitar 500 nanometer untuk cahaya hijau. Spesimen biologi, polimer, tanah, dan sampel geologi telah dikaji dengan menggunakan teknik sinar-X moden. Fakta bahawa mikroskopi sinar-X dapat menghasilkan resolusi yang lebih tinggi daripada mikroskop optik terbaik yang memberikan dorongan kepada bidang penyelidikan ini.
