Капилляры также используются в качестве рентгеновской оптики. Данная оптика применяется для фокусировки рентгеновского излучения некогерентного источника малой интенсивности. Например, для лабораторной методики рентгеновской спектроскопии капиллярная рентгеновская оптика предпочтительна из-за требований, предъявляемых к высокой плотности потока, несмотря на минимальный размер фокусного пятна.
Капилляры изготовлены из стекла. Особую форму им придают с помощью специальной технологии. Капиллярная оптика имеет независимую от длины волны фокальную плоскость благодаря полному внешнему отражению излучения от стенок капилляра. Капиллярная оптика может основываться на одном (моно-капилляр) или нескольких капиллярах (поли-капиллярная оптика).