各種探測器都可用，如感光膠片、影像板(Image plate, IP)、影像增強器、半導體探測器(CCD，電荷偶合器) 等。當然，宏觀用的和微觀用的在結構和參數上是不同的。
X 射線顯微鏡可按使用的X 射線能量的高低分為軟X 射線顯微鏡和硬X 射線顯微鏡。其構造基本相同，但研究對象有側重。前者較多應用于生物醫學體系，后者較多應用于材料醫學體系。如按其技術或原理來分類，則有透射式或掃描式顯微鏡、光譜顯微鏡、全息顯微鏡等多種。
