La cristallografia a raggi X è una tecnica utilizzata per determinare la struttura atomica e molecolare di un cristallo, in cui la struttura cristallina fa sì che il fascio di raggi X incidente si diffrange in molte direzioni specifiche.

I raggi X sono un tipo di radiazione elettromagnetica ampiamente utilizzata in campo medico e industriale. Sebbene la maggior parte dei raggi X siano prodotti artificialmente, esistono anche alcuni fenomeni in natura che producono raggi X.

Basandosi sulla legge di Bragg, la diffrazione di raggi X in situ (XRD) può essere utilizzata per monitorare il cambiamento di fase e i suoi parametri reticolari nell'elettrodo o nell'interfaccia elettrodo-elettrolita in tempo reale durante il ciclo di carica-scarica di un batteria.

Il test a raggi X è un metodo di test non distruttivo che non danneggia l'oggetto stesso ed è stato ampiamente utilizzato nei test sui materiali (QC), nell'analisi dei guasti (FA), nel controllo di qualità (QC), nella garanzia di qualità e affidabilità (QA/ QC), ricerca e sviluppo (R&S) e altri campi.

Di seguito vengono condivisi tre rilevatori a punto singolo: contatore proporzionale, contatore a scintillazione e rilevatore a stato solido a semiconduttore.

L'analizzatore di cristalli a raggi X è una sorta di grande strumento analitico per lo studio della microstruttura interna delle sostanze, utilizzato principalmente nell'orientamento del singolo cristallo, nel rilevamento dei difetti, nella determinazione dello stress residuo, nella dislocazione del singolo cristallo e così via.

Diffrazione dei raggi X, attraverso la diffrazione dei raggi X di un materiale, l'analisi del suo modello di diffrazione, per ottenere la composizione del materiale, la struttura o la forma degli atomi o delle molecole all'interno del materiale e altri mezzi di ricerca.

Gli strumenti XRF utilizzano i raggi X per "eccitare" un materiale al fine di caratterizzarne la composizione identificando gli elementi nel campione (analisi qualitativa) o determinando la forza di un elemento nel campione (analisi quantitativa)