Жесткость, или длина волны, рентгеновского излучения зависит от разности потенциалов, приложенных к полюсам рентгеновской трубки.
Если установить определенную температуру катодной спирали и подвести максимальное напряжение к полюсам рентгеновской трубки, то скорость полета электронов от катода к аноду, а следовательно, и их кинетическая энергия будут большими. С величиной последней тесно связана длина волны рентгеновых лучей и величина энергии квантов. Возникающие при этом рентгеновы лучи имеют короткую длину волны и большую проникающую способность. Такие лучи называют «жесткими». Если при такой же температуре накала спирали понижено напряжение на полюсах трубки, то скорость полета электронов сравнительно небольшая, уменьшается и их кинетическая энергия. Возникающие в этом случае рентгеновы лучи имеют более длинные волны и меньшую проникающую способность. Лучи называются «мягкими». Интенсивность излучения, или количество рентгеновых лучей, испускаемых рентгеновской трубкой в единицу времени, зависит главным образом от степени накала спирали катода. Если изменить температуру накала спирали, а напряжение оставить прежним, то можно повысить или уменьшить эмиссию электронов, их количество, которое обусловливает силу тока в трубке. От силы же тока зависит количество рентгеновых лучей — интенсивность излучения. Следовательно, изменяя степень накала спирали при одинаковой разности .потенциалов на полюсах рентгеновской трубки (жесткость лучей), можно получить различную интенсивность рентгеновского излучения.
Такая возможность раздельно регулировать жесткость излучения и его интенсивность чрезвычайно существенна для разрешения ряда вопросов при рентгенологическом исследовании.