入射到物体的射线，其光量子将与物质发生复杂的相互作用，在相互作用中入射光量子的能量一部分转移到能量或方向改变了的光量子那里，一部分转移到与之相互作用的电子或产生的电子那里。电子将继续与原子发生相互作用，转移到电子的能量主要损失在物体之中。前面的过程称为散射，后面的过程称为吸收。也就是说，入射到物体的射线，一部分能量被吸收，一部分能量被散射。光电效应是吸收过程，康普顿效应是既有吸收又有散射的过程，电子对效应也是吸收过程，瑞利散射是散射过程。透射射线将包含一次射线、二次射线：特征辐射、散射线、康普顿散射线、瑞利散射线及电子（光电子、反冲电子）等。由于这些相互作用，使从物体透射的射线强度低于入射射线强度，这称为射线强度发生了衰减。
实验表明，射线穿透物体时其强度的衰减与吸收体（射线入射的物体）的性质、厚度及射线光量子的能量相关。对于一束射线，在均匀的媒质中，在无限小的厚度范围内，强度的衰减量正比于入射射线强度和穿透物体的厚度。按照图1-14所示的符号，这种关系可以写为
dI=—IµdX
对此式进行积分，得到
Ix=I0e -µX
在一般情况下省略下标“X”，写为
I=I0e -µX
式中：I0——入射射线强度；
I——透射射线强度；
X——吸收体厚度；
µ——线衰减系数（单位常采用：cm-1）。
这就是射线衰减的基本规律。它也适用于粒子辐射，但由于不同射线与物质相互作用的特点不同，因此，公式中出现的线衰减系数将不同。
