X光安檢機的工作原理是利用X射線對物體進行成像檢測。X射線可以穿透玻璃、陶瓷、金屬、液體、木、布等物體，穿透后，射線到達傳送帶下的電路板，形成射線信號，然后轉化成計算機圖像。

因為不同的物品材料不同，X射線穿透度也不同，形成的圖像顏色也會不同，安檢機電腦屏幕上的菜刀、仿真槍、匕首等金屬物品呈現出深藍色或黑色；發膠、打火機等易燃易爆物品，外面呈藍色，中間呈綠色；背包、礦泉水等非違禁物品呈橙色。

在安檢過程中，X光安檢機主要是根據顏色和開關量來判斷，多數違禁品呈現紅綠、黑色、深藍，因此還需要與外形相配合，專業知識與經驗的積累也很重要。

X射線會對人體造成傷害，但安全裝置使用的是低劑量X射線，僅為醫院胸透所使用的X射線量的四十分之一；此外，整臺儀器均已采取防漏措施，輸送帶上方的黑色簾布稱為鉛門簾，是由鉛和橡膠混合制成，可有效防止檢測區域的X射線泄漏。不管是乘客還是長時間坐在安檢機上的值機員，其身體不會因此受到傷害。