اشعه ایکس وقتی به ماده برخورد می کند پراکنده می شود. پراکندگی منسجم ازاشعه ایکستولید شده توسط ماده کریستالی به عنوان پدیده پراش ظاهر می شود، یعنی پرتو فرودی واگرا نمی شود بلکه جهت پرتو تغییر می کند و طول موج بدون تغییر با ظهور پرتو فرودی می ماند که یک پدیده منحصر به فرد ماده کریستالی است.

اکثریت قریب به اتفاق مواد جامد، مواد کریستالی یا میکرو کریستالی یا شبه کریستالی هستند که می توانند پراش اشعه ایکس را ایجاد کنند. ریزساختار کریستال ها با ساختارهای منظم دوره ای دوربرد مشخص می شود. اینپراش اشعه ایکسالگوی کریستال تبدیل فیزیکی صحنه سه بعدی ریزساختار کریستالی است که شامل تمام اطلاعات ساختار بلوری است. الگوی پراش اشعه ایکس را می توان با استفاده از مقدار کمی پودر جامد یا نمونه کوچک به دست آورد.

پراش اشعه ایکس (XRD) در حال حاضر یک روش قدرتمند برای مطالعه استساختار کریستالی(مانند نوع و محل توزیع اتم ها یا یون ها و گروه های آنها، شکل و اندازه سلول و غیره).

XRD مخصوصاً برای آنالیز فازی مواد کریستالی مناسب است. اگر عناصر ترکیب یا گروه‌های مواد کریستالی متفاوت باشد یا ساختار آنها متفاوت باشد، طیف پراش آنها تفاوت‌هایی را در تعداد قله‌های پراش، موقعیت زاویه، ترتیب شدت نسبی و شکل قله‌های پراش نشان می‌دهد. بنابراین، ترکیب فاز و ساختار نمونه را می توان با مقایسه الگوی پراش پرتو ایکس نمونه با ماده کریستالی شناخته شده به صورت کیفی شناسایی کرد. با تجزیه و تحلیل و محاسبه داده های شدت پراش نمونه،آنالیز کمیترکیب فاز نمونه را می توان تکمیل کرد.XRD همچنین می تواند اندازه دانه در ماده یا جهت پیکربندی آن (بافت ماده) و غیره را تعیین کند و کاربرد آن بسیار رایج و گسترده است.

در حال حاضر XRD عمدتاً برای مواد معدنی و کاربردهای نسبتا کمی برای مواد آلی کاربرد دارد.