根据X射线探测的物理过程可分为两大类：①发光型传感器。主要有闪烁体传感器、热释光传感器以及火花室、流光室等。②电离型传感器。主要有电离室、G-M管、正比计数管和半导体传感器，另外，利用物理化学变化的粒子径迹传感器如核乳胶，以及利用物理特性变化的超导体传感器也可纳入这一类。半导体传感器按结构可分为晶体电导型、PN结型、PIN结型等几种。半导体传感器是由半导体材料制成的射线传感器，又称固体电离室，工作原理主要是基于射线在器件内所导致的电离效应，属于电离型传感器。

按制备材料的不同又可分为单质半导体型及化合物半导体型。半导体传感器在本质上是一种特殊的半导体二极管，其性能受到多方面的影响，如晶体质量、晶体大小、电极结构、放大器参数等。与气体电离传感器、闪烁计数器传感器相比，半导体传感器具有能量线性范围宽、能量分辨率好、脉冲上升时间快以及体积小等优点，缺点是易产生射线损伤、易受环境温度影响等。半导体传感器不仅具有高的辐射能量分辨率、灵敏度和位置测量精度，还易于加工成像素阵列探测器，配合桥接的硅集成信号读出电路，可构成性能优良、体积小、便于携带的辐射探测系统。

X射线传感器在X射线天文学、安检、核医学、工业探伤、材料科学等领域中有广泛的应用。