Bei der Radiographie werden Gegenstände mithilfe von Neutronen- oder Röntgenstrahlen zerstörungsfrei durchleuchtet. Als Ergebnis erhält man ein Schattenbild das die unterschiedlichen Materialien und inneren Strukturen des Gegenstands sichtbar macht. Hierbei ist nicht nur die hohe Durchdringungskraft der Neutronen (z. B. bei Metallen) von Vorteil sondern insbesondere durch die stark elementspezifischen Schwächungskoeffizienten lassen sich wasserstoffhaltige Komponenten (Polymere, Öle, Klebstoffe, etc.) von anderen Komponenten unterscheiden. Bei Elementen mit einem hohen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen ist es von Vorteil schnelle Neutronen, wie sie bei einer Kernspaltung entstehen, zu verwenden. Für gewisse Fragestellungen ist jedoch auch eine vergleichende Radiographie mit Röntgenstrahlung zur besseren Detailerkennung hilfreich. Aus diesem Grunde stehen am FRM II alle vorteilhafte Strahlungsarten zur Verfügung. Das Instrument NECTAR verwendet die schnellen Neutronen aus einer Konverteranlage, Das Instrument ANTARES verwendet kalte und thermische Neutronen und optional ohne das Werkstück zu bewegen eine Röntgenquelle für die Durchleuchtung. Mithilfe eines stroboskopischen Verfahrens können auch dynamische Abläufe sichtbar gemacht werden wie beispielsweise die Durchleuchtung eines laufenden Motors.

Wird durch Drehung des Werkstücks die Durchleuchtung sukzessive durchgeführt, so erhält man aus der Vielzahl von Radiographien Informationen über die räumliche Verteilung des inneren Aufbaus. Unter Verwendung von komplexen Rechenalgorithmen kann aus dieser Serie von Radiographien eine Tomographie erstellt werden und folglich der innerer Aufbau eines Gegenstands dreidimensional dargestellt werden. Modernste bildgebende Verfahren kommen hier am FRM II zum Einsatz um die einzelnen Komponenten komplexer Gegenstände darzustellen.