I componenti essenziali di un diffrattometro a raggi X includono un generatore di raggi X e un rilevatore di raggi X. Quando i raggi X incidenti sono diretti verso la superficie del campione, il rilevatore di raggi X viene posizionato in conformità con la legge di diffrazione per registrare contemporaneamente l'intensità e l'angolo di diffrazione θ. Il piano di cristallo doveDiffrazione di raggi Xavviene è sempre parallelo alla superficie del campione.
È importante notare che la sorgente di raggi X generata dal generatore X emette una moltitudine di raggi X con lunghezze d'onda variabili. Pertanto, al fine di garantire la precisione della misurazione, modernoDiffrattometro a raggi Xspesso incorporano monocromatori o filtri tra il campione e il rilevatore di raggi X per ottenere schemi di diffrazione di alta qualità.
La scelta della lunghezza d'onda dei raggi X è fortemente influenzata dal materiale target del generatore di raggi X, con target comunemente utilizzati tra cui Cu, Co, Fe, Cr, Mo e W. Il target Cu è ampiamente adatto per la maggior parte dei campioni ad eccezione di quelli contenente Cu e Fe grazie alla sua elevata stabilità e compatibilità. Per analizzare i campioni di Fe, si consigliano il target Co con un monocromatore e il target Fe con un filtro. Il target Cr offre inoltre un'eccellente compatibilità per testare la maggior parte dei campioni. Il target Mo è particolarmente adatto per l'analisi quantitativa dell'austenite grazie alla sua lunghezza d'onda specifica. Infine, il target W fornisce continuitàraggi Xintensità ed è spesso utilizzato per la fotografia Laue di cristalli singoli.