پراش سنج تک کریستالی اشعه ایکس عمدتاً برای تعیین ساختار فضایی سه بعدی و چگالی ابر الکترونی مواد کریستالی مانند کمپلکس های معدنی، آلی و فلزی و برای تجزیه و تحلیل ساختار مواد خاص مانند بلورهای دوقلویی و غیرمتناسب استفاده می شود. ، شبه بلورها و غیره

تعیین فضای سه بعدی دقیق (شامل طول پیوند، زاویه پیوند، پیکربندی، ترکیب، و حتی چگالی الکترون پیوند) مولکول‌های ترکیبی جدید (کریستالی) و آرایش واقعی مولکول‌ها در شبکه. این می تواند اطلاعاتی در مورد پارامترهای سلول کریستالی، گروه فضایی، ساختار مولکولی کریستالی، پیوند هیدروژنی بین مولکولی و برهمکنش های ضعیف و همچنین اطلاعات ساختاری مانند پیکربندی و ترکیب مولکولی ارائه دهد. به طور گسترده ای در تحقیقات تحلیلی در کریستالوگرافی شیمیایی، زیست شناسی مولکولی، فارماکولوژی، کانی شناسی و علم مواد استفاده می شود.