適合用 X 射線三維顯微鏡觀測的樣品一般具備以下特征：

　　尺寸與厚度方面

　　微觀尺寸：X 射線三維顯微鏡可對微觀尺度的樣品進行有效觀測，例如微米級到毫米級的樣品較為適宜。這是因為它能夠深入樣品內部，獲取其微觀結構信息，對于研究小型的生物細胞、材料的微觀相區等非常合適。

　　一定的厚度容忍度：相比一些只能觀測表面的顯微鏡技術，X 射線具有一定的穿透能力，所以樣品可以有一定的厚度。但具體厚度限制取決于 X 射線的能量和樣品的吸收特性，一般來說，幾毫米甚至更厚的樣品在合適的條件下也能進行觀測。

　　材料特性方面

　　對 X 射線有合適的吸收或散射特性：樣品需要對 X 射線有一定程度的吸收或散射，這樣才能產生足夠的信號對比度，以便區分不同的結構和成分。例如，含有重元素的材料通常對 X 射線吸收較強，在成像中能夠清晰地顯示其分布和結構。

　　非極 端密度：如果樣品密度過高，會導致 X 射線難以穿透，無法獲取內部信息；而密度過低，信號又會太弱，不利于成像。像一些常規的固體材料、生物組織等密度范圍的樣品比較適合。

　　結構與研究目的方面

　　內部結構復雜且需要三維信息：當研究對象的內部結構復雜，且需要了解其三維空間分布時，X 射線三維顯微鏡就成為理想的工具。例如，多孔材料的孔隙結構、生物組織中的血管網絡等，通過 X 射線三維顯微鏡可以清晰地看到這些結構在三維空間中的形態、連接方式和分布規律。

　　對無損檢測有需求：X 射線三維顯微鏡能夠在不破壞樣品的前提下進行內部結構觀測，對于一些珍貴、不可重復制備的樣品，或者需要研究樣品原始狀態下內部結構的情況非常適用，如古文物的內部結構分析、材料在服役狀態下的內部缺陷檢測等。