Il diffrattometro a raggi X è utilizzato principalmente per l'analisi qualitativa e quantitativa di fase, l'analisi della struttura in massa, l'analisi della struttura dei materiali, l'analisi dell'orientamento dei cristalli, la determinazione dello stress macroscopico o microscopico, la determinazione delle dimensioni delle particelle, la determinazione della cristallinità, ecc. di campioni di polvere, blocchi o pellicole.