En røntgenundersøgelser foregår ved at sende røntgenstråler gennem det område af dyret, der ønskes undersøgt.

Alt efter hvilket væv, strålerne rammer, vil en mængde af strålerne blive absorberet, hvilket viser sig som varierende gråtoner på røntgenbilledet og strukturerne kan derved skelnes fra hinanden. Generelt er røntgen bedre til at vurdere faste væv som knogler, end blødere væv som for eksempel sener og ledbånd.

Under røntgenundersøgelser ligger dyret på røntgenbordet enten på ryggen, maven eller siden, alt efter, hvad der undersøges. I nogle tilfælde kan undersøgelsen laves på det vågne dyr, men i mange tilfælde kræves lidt bedøvelse, så dyret ligger stille. På denne måde sikres det, at man får så skarpe og brugbare billeder, som muligt. 

I mange tilfælde kombineres røntgenbilleder med andre undersøgelser, herunder ultralydsscanning, kikkertundersøgelse eller blodprøver. Røntgenundersøgelsen kan derudover udvides med kontrastundersøgelse af visse organsystemer, herunder mavetarmkanalen, hvis der er mistanke om et fremmedlegeme, et forstørret spiserør eller anden tilstand.