當一束X射線照射到一個晶體時,會受到晶體中原子的散射,而散射波就好像是從原子中心發出,每個原子中心發出的散射波又好比一個源球面波.由于原子在晶體中是周期排列的,這些散射球面波之間存在著固定的位相關系,它們之間又會產生干涉,結果導致在某些散射方向的球面波相互加強,而在某些方向上相互抵消,從而也就出現衍射現象.這就是衍射花樣的生產機理.
因為晶體結構與衍射花樣之間存在著一定的內在聯系,通過衍射花樣的分析,就能測定晶體結構和研究與結構有關的一系列問題,這就是晶體的X射線衍射分析,或者說物相分析,也有叫XRD分析.