X射线光学是光學中的一個分支,以X射线為研究的對象。可見光用的透明透鏡是折射率大體上大於1的材料,但針對X射线的折射率會略小於1[1]。處理X射线的主要方式有反射、繞射及干涉,其應用包括X光顯微鏡(英语:X-ray microscopes)及X光望遠鏡(英语:X-ray telescope)。