射束硬化是由X 射线束能谱的多能性和衰减系数与能量的相关性造成的。多能X 射线穿过物体时，能量较低的X 光子由于光电效应优先被吸收，使得穿透物质的X 射线高能成分比例增加，表现为平均能量升高，从而使射线随贯穿长度增加，变得更易穿透，频谱分布的峰值向较高的能量方向移动，这就是射束硬化效应。它会导致密度均匀的被测物体切片在重建CT 图像上表现为亮度不一，图像上的像素值分布呈中间黑边缘亮的“茶杯”状，即“杯状”伪影