Röntgensäteily läpäisee joitakin elimiä liian helposti, joten ne pitää saada näkyviin varjoaineita käyttämällä. Kuvissa huonosti näkyviä rakenteita saadaan parannettua varjoaineilla, koska röntgensäteet läpäisevät varjoaineen eri tavalla kuin normaalin kudoksen. Eroavaisuus läpäisyydessä muodostaa kontrastieron, joka näkyy kuvissa.
Varjoaine annostetaan käyttötarkoituksen mukaan. Ruokatorven tai mahalaukun tutkimuksissa varjoaine annetaan suun kautta. Varjoaine voidaan myös pistää neulalla suoraan haluttuun kuvantamiskohteeseen tai esimerkiksi sisäelinten tutkimuksissa varjoaine voidaan annostella laskimoon. Kohde voidaan kuvata, kun varjoaine on halutussa paikassa, jolloin kyseinen kohde erottuu kuvista huomattavasti selkeämmin. Varjoaineet sisältävät joko jodia tai ovat bariumpitoisia.
Munuaiset huolehtivat elimistön kuonanpoistosta, joten ennen kuin potilaalle voidaan antaa varjoainetta on tarkistettava toimivatko hänen munuaisensa kunnolla. Jos potilaan munuaiset toimivat huonosti, varjoaine poistuu elimistöstä liian hitaasti. Varjoaineen viipyessä munuaisissa kauan, riski munuaisvauriosta nousee suureksi. Ennen varjoaineet antamista on potilaalta tutkittava seerumin kreatiniini-arvo. Suurentunut kreatiniini-arvo on merkki munuaisten vajaatoiminnasta, jolloin varjoainetta ei annetta ja tutkimukset on tehtävä jollain muulla kuvantamismenetelmällä. Jos potilaan kreatiniini-arvo on normaali tarkoittaa tämä sitä, että munuaiset ovat tarpeeksi kunnossa poistamaan varjoaineen elimistöstä turvallisessa ajassa.
Nykyisin käytettävät varjoaineet ovat suurilta osin turvallisia. Ne eivät aiheuta kipua tai mitään sivuvaikutuksia, mutta allergiset reaktiot ovat kuitenkin mahdollisia. Allergisen reaktion oireita ovat mm. päänsärky, hikoilu, ihottuma, oksentelu ja huimaus. Hengenvaaralliset reaktiot ovat erittäin harvinaisia. Kuvauspaikoilla on allergisia reaktioita varten aina valmiina lääkkeitä ja laitteita, joilla saadaan nämä reaktiot hoidettua.