所谓的微焦点X射线机是焦点尺寸可以达到几个微米，并且能够在0～225kV或更高恒电压模式下，以一定的功率（通常最高为320W）连续工作的X射线机。微焦点X射线机的焦点尺寸通常可以连续可调，从几微米直到0.2毫米或更高。
与常规X射线管相同，微焦点X射线管的阳极也是用循环油或水来冷却。与常规X射线机不同的是，用于无损检测的微焦点X射线管是用真空泵来维持X射线管内的真空度（约为10-7）。微焦点X射线管可以很方便的打开（即开放式或称为开管），用来更换不同的靶材以产生不同的X射线频谱；更换不同形状及大小的X射线窗口；以及更换阳极的类型…如换上各种直径和长度的棒阳极，以满足不同检测任务的需要。这些阳极棒的长度可达1500毫米，直径可从18毫米一直小到4毫米。使用如此小的棒阳极，我们可以用单壁内透照方式，缺陷检测灵敏度进行射线检测。
需要考虑的是X射线束视场直径或称锥束角。进行微焦点X射线检测，当焦距很近时，锥束角或视场范围非常重要。例如，25°锥角的微焦点X射线机的曝光次数要小于15°锥角的微焦点X射线机在检测相同范围时的曝光次数。
另一个需要考虑的是焦点到X射线管窗口外表面的距离，它决定了被检样品到焦点的最小距离。这一参数的重要性在于它决定了一个微焦点系统可能达到的最大放大倍数。由于防护设施空间的局限以及射线的衰减与距离的平方成反比（I/R2），我们无法随意拉长胶片或探测器到射线源的距离以增大放大倍数。
在进行微焦点X射线检测时有一个与常规X射线检测很大的不同：我们通常不需要考虑图像半影的大小，即通常不考虑几何不清晰度的影响。原因是当焦点尺寸足够小时，半影可以忽略不计。因此我们可以在X射线视场可接受的情况下，尽可能减小被检样品到焦点的距离。
