Principe : Les radiations X possèdent la propriété de traverser un matériau et d'être diffractées par les atomes : le degré de diffraction dépend de l'énergie du rayonnement incident et de la distribution atomique (structure plus ou moins cristalline). Le spectre de diffraction constitue l'empreinte caractéristique de la structure des substances cristallines analysées. Les mesures sont effectuées avec un appareil, (figure ci-dessus),constitué par un tube à rayons X et un système échantillon-détecteur posé sur une unité géométrique. La technique est principalement utilisée pour des substances de structure cristalline et plus spécialement minérale. Elle peut parfois être utilisée pour des produits organiques, néanmoins organisés spatialement, tels que les hauts polymères naturels et synthétiques, les cires cristallines, etc. Les spectres de diffraction peuvent être obtenus directement à partir d'un fragment solide, ou de petites quantités de poudre (spectre de poudre). Cette dernière méthodologie est particulièrement utile pour l'identification des produits de corrosion des divers matériaux (pierre, métal, verre), de pigments de peinture, etc.