1901年，首屆諾貝爾物理學獎授予德國物理學家倫琴，以表彰他在1895年發現了X射線。
1895年，物理學已經有了相當的發展，它的幾個主要部門——牛頓力學、熱力學和分子運動論、電磁學和光學，都已經建立了完整的理論，在應用上也取得了巨大成果。這時物理學家普遍認為，物理學已經發展到頂了，以後的任務無非是在細節上作些補充和修正而已，沒有太多的事好做了。
正是由於X射線的發現喚醒了沉睡的物理學界。它像一聲春雷，引發了一係列重大發現，把人們的注意力引向更深入、更廣闊的天地，從而揭開了現代物理學革命的序幕。
倫琴在發現X射線時，已經是50歲的人了。當時他已擔任維爾茨堡大學校長和該校物理研究所所長，是一位造詣很深、有豐碩研究成果的物理學教授。在這之前，他已經發表了幾篇科學論文，其中包括熱電、壓電、電解質的電磁現象、介電常數、物性學以及晶體方麵的研究。他治學嚴謹、觀察細致，並有熟練的實驗技巧，儀器裝置多為自製，實驗工作很少靠助手。他對待實驗結果毫無偏見，作結論時謹慎周密。特別是他的正直、謙遜的態度，專心致誌於科學工作的精神，深受同行和學生們的敬佩。
19世紀末，陰極射線研究是物理學的熱門課題。許多物理實驗室都致力於這方麵的研究，倫琴也對這個問題感興趣。1895年11月8日，正當倫琴繼續在實驗室裏從事陰極射線的實驗工作，一個偶然事件引起了他的注意。當時，房間一片漆黑，放電管用黑紙包嚴。他突然發現在不超過1米遠的小桌上有一塊亞鉑氰化鋇做成的熒光屏發出閃光。他很奇怪，就移遠熒光屏繼續試驗。隻見熒光屏的閃光，仍隨放電過程的節拍斷續出現。他取來各種不同的物品，包括書本、木板、鋁片等等，放在放電管和熒光屏之間，發現不同的物品效果很不一樣。有的擋不住；有的起到一定的阻擋作用。倫琴意識到這可能是某種特殊的從來沒有觀察到過的射線，它具有特別強的穿透力。於是立刻集中全部精力進行徹底的研究。他一連許多天把自己關在實驗室裏，連自己的助手和家人都不告知。他把密封在木盒中的砝碼放在這一射線的照射下拍照，得到了模糊的砝碼照片；他把指南針拿來拍照，得到金屬邊框的深跡；他把金屬片拿來拍照，拍出了金屬片內部不均勻的情況。他深深地沉浸在這一新奇現象的探討中，達到了廢寢忘食的地步。平時一直幫他工作的倫琴夫人感到他舉止反常，以為他有什麼事情瞞著自己，甚至產生了懷疑。六個星期過去了，倫琴已經確認這是一種新的射線，才告訴自己的親人。1895年12月22日，他邀請夫人來到實驗室，用他夫人的手拍下了第一張人手X射線照片。
1895年年底，他以通信方式將這一發現公之於眾，題為《一種新射線》。倫琴在他的通信中把這一新射線稱為X射線，因為他當時確實無法確定這一新射線的本質。
對於倫琴來說，他當然沒有料到在重複陰極射線實驗時，會發現一種新的性質特殊的射線，但是他的發現並不是因為交上了好運，而是由於幾十年的精心實踐培養了良好的觀察和判斷能力，對這一偶然現象不輕易放過，務必研究至水落石出，所以，發現X射線對於他來說既是偶然的，也是必然的。
發現X射線的消息很快傳遍全球。由於這一射線有強大的穿透力，能夠透過人體顯示骨骼和薄金屬中的缺陷，在醫療和金屬檢測上有重大的應用價值，因此引起了人們的極大興趣。一個月內許多國家都競相開展類似的試驗。一股熱潮席卷歐美，盛況空前。X射線迅速被醫學界廣泛利用，成為透視人體、檢查傷病的有力工具，後來又發展到用於金屬探傷，對工業技術也有一定的促進作用。