Läpivalaisututkimuksissa seurataan varjoaineen kulkua ihmisen elimistössä röntgensäteilyllä aikaansaadun läpivalaisun avulla. Varjoaineen kulku ja tutkittava elin nähdään reaaliaikaisesti monitorilta. Varjoaine annetaan potilaalle verisuonen, suun tai peräsuolen kautta. Läpivalaisussa periaate on sama kuin tavallisessa natiiviröntgentutkimuksessa eli röntgenputkesta lähtevä röntgensäteily läpäisee potilaan ja tiheyserot rekisteröidään, josta muodostuu varjokuva. Läpivalaisulaite on C-kaaren muotoinen, jonka toisesta päästä löytyy röntgenputki ja toiselta puolen vastaanotin.

Varjoainetutkimuksilla tutkitaan verisuonia, virtsateitä ja ruuansulatuselimistöä. Läpivalaisua käytetään apuna myös erilaisissa toimenpiteissä. Läpivalaisua käytetään myös ohjaamaan erilaisia puudutus pistoja ja näytteenottoja.

Tyypillisiä läpivalaisukuvauksia radiologian yksikössä ovat esimerkiksi ruokatorven, sappitiehyen -, virtsarakon – ja paksusuolen varjoainekuvaus.