x射线衍射分析法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。当某物质(晶体或非晶体)进行衍射分析时,该物质被x射线照射产生不同程度的衍射现象，物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的构型、构象等决定该物质产生*的衍射图谱。x射线衍射仪利用x射线在晶体中的衍射现象来获得衍射后x射线信号特征，经过处理得到衍射图谱。利用谱图信息不仅可以实现常规显微镜的确定物相，并拥有“透视眼”来看晶体内部是否存在缺陷（位错）和晶格缺陷等。
主要应用领域包括科研、化工、半导体和环境等。不断增长的改善材料特性、提高生产效率的需求，将带动x射线衍射仪市场投资。近年来，便携和在线的应用逐渐增加；这主要是因为该设备可以在生产车间现场应用，并且操作简单、方便使用。
x射线衍射仪的形式多种多样，用途各异，但其基本构成很相似，为x射线衍射仪的基本构造原理图，主要部件包括4部分。
（1）高稳定度x射线源：提供测量所需的x射线,改变x射线管阳极靶材质可改变x射线的波长,调节阳极电压可控制x射线源的强度。
（2）样品及样品位置取向的调整机构系统：样品须是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。
（3）射线检测器：检测衍射强度或同时检测衍射方向,通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可以得到多晶衍射图谱数据。
（4）衍射图的处理分析系统：现代x射线衍射仪都附带安装有衍射图处理分析软件的计算机系统,它们的特点是自动化和智能化。