X射線衍射技術(XRD)是通過對樣品進行X射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態等信息的一種儀器，是研究物質的物相和晶體結構的主要方法。
X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種。
單晶衍射儀的被測對象為單晶體試樣，主要用于確定未知晶體材料的晶體結構。基本原理：在一粒單晶體中原子或原子團均是周期排列的。將X射線（如Cu的Kα輻射）射到一粒單晶體上會發生衍射，由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規律，也即解出晶體的結構。
多晶衍射儀也被稱為粉末衍射儀，被測對象通常為粉末、多晶體金屬或高聚物等塊體材料。
X射線衍射儀可解決的問題：
1.當材料由多種結晶成分組成，需區分各成分所占比例，可使用XRD物相鑒定功能，分析各結晶相的比例；
2.很多材料的性能由結晶程度決定，可使用XRD結晶度分析，確定材料的結晶程度；
3.新材料開發需要充分了解材料的晶格參數，使用XRD可快捷測試出點陣參數，為新材料開發應用提供性能驗證指標；
4.產品在使用過程中出現斷裂、變形等失效現象，可能涉及微觀應力方面影響，使用XRD可以快捷測定微觀應力；
5.納米材料由于顆粒細小,極易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會給出錯誤的數據。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測定納米粒子的平均粒徑。