X射線光學是光學中的一個分支,以X射線為研究的對象。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射線的折射率會略小於1[1]。處理X射線的主要方式有反射、繞射及干涉,其應用包括X光顯微鏡(英語:X-ray microscopes)及X光望遠鏡(英語:X-ray telescope)。