Μια ακτινογραφία μαστογραφίας χρησιμοποιεί χαμηλή ακτινοβολία για να παράγει εικόνες της εσωτερικής δομής του μαστού και να αποκαλύψει πιθανούς όγκους. Οι ασπρόμαυρες εικόνες που δημιουργούνται βασίζονται στην πυκνότητα των εσωτερικών δομών που απεικονίζονται. Ένα μηχάνημα ακτίνων Χ μαστογραφίας αποτελείται από ένα σωλήνα ακτίνων Χ και ένα πτερύγιο συμπίεσης για να πιέζει ομοιόμορφα το στήθος πάνω στην πλάκα καταγραφής κάτω από το στήθος. Οι ακτινογραφίες μαστογραφίας πραγματοποιούνται από τεχνικούς ακτίνων Χ, διαρκούν περίπου 30 λεπτά και στη συνέχεια οι εικόνες εξετάζονται από ακτινολόγο.
Κατά τη διάρκεια μιας μαστογραφίας, οι ακτινογραφίες χαμηλής ακτινοβολίας στοχεύουν ακριβώς στον ιστό του ενός μαστού. Αυτές οι ακτινογραφίες απορροφώνται διαφορετικά από τους διάφορους τύπους ιστών μέσα ή κοντά στον μαστό. Το οστό του ώμου θα απορροφήσει την περισσότερη ακτινοβολία και θα εμφανίζεται το πιο πυκνό ή το πιο λευκό στην καταγεγραμμένη εικόνα και οι μύες, το λίπος και τυχόν υπάρχοντες όγκοι θα είναι λιγότερο πυκνοί ή γκριζωποί. Μια ασπρόμαυρη εικόνα του τι βρίσκεται μέσα στο στήθος προκύπτει από τις διαφορετικές πυκνότητες και καταγράφονται είτε σε φιλμ ακτίνων Χ είτε ως ψηφιακή εικόνα. Όλες οι εικόνες θα εξεταστούν προσεκτικά από έναν ακτινολόγο ή έναν ιατρό ειδικά εκπαιδευμένο για την αξιολόγηση των ακτινογραφιών και μια περίληψη θα σταλεί στον παραπέμποντα γιατρό του ασθενούς.
Το μηχάνημα ακτινογραφίας μαστογραφίας μοιάζει με πύργο. Στο επάνω μέρος που δείχνει ευθεία προς τα κάτω είναι ο σωλήνας ακτίνων Χ όπου παράγονται οι ακτίνες Χ και εστιάζονται στο στήθος. Κάτω από το σωλήνα ακτίνων Χ υπάρχει ένα κατακόρυφα ρυθμιζόμενο κουπί συμπίεσης. Κάτω από το κουπί υπάρχει μια άλλη κάθετα ρυθμιζόμενη πλάκα που καταγράφει την εικόνα. Οι μαστοί ακουμπούν ένα κάθε φορά στην πλάκα καταγραφής και το πτερύγιο συμπίεσης κατεβαίνει για να συμπιέσει και να απλώσει τον ιστό του μαστού.
Μια ακτινογραφία μαστογραφίας συνήθως εκτελείται από έναν τεχνικό ακτίνων Χ και χρειάζονται περίπου 30 λεπτά για την απεικόνιση και των δύο μαστών. Η ασθενής θα κληθεί να αφαιρέσει το πουκάμισο και το σουτιέν της, να φορέσει μια ρόμπα, να σταθεί ακριβώς μπροστά από το μηχάνημα ακτινογραφίας μαστογραφίας, να τοποθετήσει το ένα στήθος στο μηχάνημα και να μείνει όσο πιο ακίνητο γίνεται όσο το στήθος είναι συμπιεσμένο για την εικόνα. Η συμπίεση του μαστού είναι απαραίτητη για να εξισορροπηθεί το πάχος του μαστού για να παρέχει την καλύτερη δυνατή εικόνα, να επιτρέψει χαμηλότερες δόσεις ακτινογραφιών και να βοηθήσει να παραμείνει ο ιστός ακίνητος. Μετά την εξέταση, ο τεχνικός συναντάται συνήθως με τον ακτινολόγο για λίγα λεπτά για να βεβαιωθεί ότι όλες οι εικόνες είναι καθαρές και ολόκληρο το στήθος έχει αποτυπωθεί πριν απολύσει την ασθενή.