Hier kommen ebenfalls Röntgenstrahlen zur Anwendung. Das Durchleuchtungsgerät kann Bilder einzeln oder in schneller Abfolge erzeugen. So können Prozesse wie beispielsweise der Schluckvorgang in Echtzeit dargestellt werden. Es entsteht ein «Film», wie das Kontrastmittel vom Mund in den Magen-Darmtrakt gelangt. Dies ist vor allem dann hilfreich, wenn funktionelle Störungen des Schluckaktes vermutet werden. Die Durchleuchtung wird auch als Vorbereitung zur CT- oder MR-Arthrographie verwendet. Hierbei wird kontrolliert Kontrastmittel in das Gelenk eingeführt. Ebenso findet die Durchleuchtung Anwendung in der Schmerztherapie bei Infiltration mittels Entzündungs- und Schmerz-lindernden Medikamenten.