X射線衍射分析法是研究物質的物相和晶體結構的主要方法。當某物質(晶體或非晶體)進行衍射分析時，該物質被X射線照射產生不同程度的衍射現象，物質組成、晶型、分子內成鍵方式、分子的構型、構象等決定該物質產生*的衍射圖譜。
X射線衍射儀是對物質和材料的組成和原子級結構進行研究和鑒定的基本手段。X射線衍射儀對單晶、多晶和非晶樣品進行結構參數分析，如物相鑒定和定量分析、室溫至高溫段的物相分析、晶胞參數測定(晶體結構分析)、多晶X-射線衍射的指標化以及晶粒尺寸和結晶度的測定等。可地測定物質的晶體結構，如：物相定性與定量分析，衍射譜的指標化及點陣參數。
X射線衍射儀的原理：
x射線的波長和晶體內部原子面之間的間距相近，晶體可以作為X射線的空間衍射光柵，即一束X射線照射到物體上時，受到物體中原子的散射，每個原子都產生散射波，這些波互相干涉，結果就產生衍射。衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強，在其他方向上減弱。分析衍射結果，便可獲得晶體結構。以上是1912年德國物理學家勞厄(M.vonLaue)提出的一個重要科學預見，隨即被實驗所證實。1913年，英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg，W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上，不僅成功的測定了NaCl，KCl等晶體結構，還提出了作為晶體衍射基礎的公式——布拉格方程：2dsinθ=nλ。
對于晶體材料，當待測晶體與入射束呈不同角度時，那些滿足布拉格衍射的晶面就會被檢測出來，體現在XRD圖譜上就是具有不同的衍射強度的衍射峰。對于非晶體材料，由于其結構不存在晶體結構中原子排列的長程有序，只是在幾個原子范圍內存在著短程有序，故非晶體材料的XRD圖譜為一些漫散射饅頭峰。
