质量衰减系数（mass attenuation coefficient，μm）是指X线透过物质的量以质量厚度（kg·m-2）为单位时的X线衰减系数，μm=μ/ρ，也即X线在透过质量厚度为每kg·m-2的物质层后，X线强度减少的分数值。质量衰减系数的SI单位为（m2/kg）。质量衰减系数不受吸收物质的密度和物理状态的影响。它与X线的波长和吸收物质的原子序数有如下的近似关系：μm=Kλ3Z4。它说明了波长愈短，X线的衰减愈少，即穿透力愈强；同时，吸收物质的原子序数愈高，X线的衰减愈大。
