X射线毛细管光学器件用于引导和塑形X射线。这种系统要么是单毛细管，如圆柱形、椭圆形或抛物面毛细血管，要么是多毛细管，由大量空心毛细管通道组成的完整系统。它们的作用是基于毛细管内部光滑表面对X射线的全反射效应。当入射角小于全反射的临界角时，反射系数接近100%，X射线引导通过光学器件的损耗很低。临界角主要取决于反射材料和X射线光子能量。X射线毛细管的基本材料是玻璃。反射玻璃表面的粗糙度很低，这样漫散射的X射线也能很少，因此可以实现X射线在玻璃毛细管中的有效传输。由于这些特性，毛细管光学能够引导X射线从光源到样品，以高强度信号集中在样品表面上精确定义的区域
X射线光学可以通过内部毛细管表面反射的次数来区分。有单毛细管和多毛细管之分。
X-ray capillary with one reflection
X-ray capillary with multiple reflections

由许多弯曲的中空毛细管通道组成的整体系统被称为X射线多毛细管光学系统。这是一个多次弹跳的毛细管系统。它能够以较低的强度损失将X射线源的辐射传输到距X射线源一定距离的区域。在这种聚焦光学元件的焦点区域，可以聚集非常高的光束强度。

X射线毛细管光学用于许多应用，例如X射线荧光分析（XRF，?XRF，3D-?XRF），X... [详细介绍]