Для формирования рентгеновского пучка используется два класса оптических элементов. Первые, имеющие осевую симметрию, способны преобразовать точечный источник в узкий осевой отрезок — аксиконы. При когерентном рентгеновском освещении параболический аксикон генерирует пучок Бесселя, распространяющийся вдоль оптической оси и кольцевой пучок, формирующийся в дальнем поле. Такие преобразования используются в областях со специальным освещением, а также при протяженных фокусированных пучках, например, в дифракции и визуализации, метрологии и диагностике источника.
Вторые — многолинзовые интерферометры на основе преломляющей оптики. Они преобразуют падающее когерентное монохроматическое излучение в интерференционное поле, представляющее собой периодическое распределение интенсивности в пространстве. Интерферометры генерируют множество взаимно когерентных пучков, сфокусированных на некотором расстоянии. Размер фокальных пятен ограничивается лишь дифракционным пределом и может быть меньше десятков нанометров.