當一束單色X射線(xiàn)照射到晶體上時(shí)，晶體中原子周?chē)碾娮邮躕射線(xiàn)周期變化的電場(chǎng)作用而振動(dòng)，從而使每個(gè)電子都變?yōu)榘l(fā)射球面電磁波的次生波源。所發(fā)射球面波的頻率與入射的X射線(xiàn)相一致?；诰w結構的周期性，晶體中各個(gè)原子（原子上的電子）的散射波可相互干涉而疊加，稱(chēng)之為相干散射或衍射。X射線(xiàn)在晶體中的衍射現象，實(shí)質(zhì)上是大量原子散射波相互干涉的結果。每種晶體所產(chǎn)生的衍射花樣都反映出晶體內部的原子分布規律。
X射線(xiàn)衍射儀XRD主要部件包括4部分：
?。?）高穩定度X射線(xiàn)源提供測量所需的X射線(xiàn)，改變X射線(xiàn)管陽(yáng)極靶材質(zhì)可改變X射線(xiàn)的波長(cháng)，調節陽(yáng)極電壓可控制X射線(xiàn)源的強度。
?。?）樣品及樣品位置取向的調整機構系統樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。
?。?）射線(xiàn)檢測器檢測衍射強度或同時(shí)檢測衍射方向，通過(guò)儀器測量記錄系統或計算機處理系統可以得到多晶衍射圖譜數據。
?。?）衍射圖的處理分析系統現代X射線(xiàn)衍射儀都附帶安裝有專(zhuān)用衍射圖處理分析軟件的計算機系統，它們的特點(diǎn)是自動(dòng)化和智能化。
X射線(xiàn)衍射儀XRD進(jìn)行定性分析時(shí)可以得到下列信息：
A.根據XRD譜圖信息，可以確定樣品是無(wú)定型還是晶體：無(wú)定型樣品為大包峰，沒(méi)有精細譜峰結構；晶體則有豐富的譜線(xiàn)特征。把樣品中強峰的強度和標準物質(zhì)的進(jìn)行對比，可以定性知道樣品的結晶度。
B.通過(guò)與標準譜圖進(jìn)行對比，可以知道所測樣品由哪些物相組成（XRD主要的用途之一）?；驹恚壕B(tài)物質(zhì)組成元素或基團如果不相同或其結構有差異，它們的衍射譜圖在衍射峰數目、角度位置、相對強度以及衍射峰形上會(huì )顯現出差異（基于布拉格方程，后面會(huì )詳細解析）。
C.通過(guò)實(shí)測樣品和標準譜圖值的差別，可以定性分析晶胞是否膨脹或者收縮的問(wèn)題，因為XRD的峰位置可以確定晶胞的大小和形狀。
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