Les sources astrophysiques de rayons X sont des objets célestes présentant des propriétés physiques qui donnent lieu à l'émission de rayons X.
Certains types d'objets célestes émettent des rayons X, comme les amas de galaxies, les trous noirs contenus dans les noyaux galactiques actifs et d'autres objets galactiques tels les rémanents de supernova, les étoiles, les étoiles binaires contenant une naine blanche, les étoiles à neutrons ou les binaires X. Certains corps du Système solaire en émettent également, le plus notable étant la Lune, bien que la majorité de sa luminosité en rayons X soit due à la réflexion du rayonnement solaire sa surface.
Les processus physiques à l'origine d'une émission continue de rayons X sont le bremsstrahlung, le rayonnement du corps noir, le rayonnement synchrotron, la diffusion Compton inverse, les collisions de protons rapides avec des électrons atomiques, et la recombinaison atomique avec ou sans transitions électroniques supplémentaires[1].
En outre, les entités célestes dans l'espace sont appelées « sources de rayons X célestes ». L'origine de toute source de rayons X observée est associée à un nuage coronal[pas clair].