Kırınım, bir dalganın küçük bir açıklıktan veya bir engelin etrafından geçerken yayılmasıdır. Kırınım miktarı dalganın dalga boyuna ve açıklığın veya engelin boyutuna bağlıdır.
X-ışınları için dalga boyu o kadar kısadır ki çoğu nesne tarafından kırılamazlar. X ışınlarını kırabilmek için açıklıkların veya engellerin birkaç nanometre mertebesinde son derece küçük olması gerekir. Bu nedenle X ışınları kırınım ızgaraları veya ince filmlerle kırınıma uğramaz.
Ancak X ışınları kristaller tarafından kırılabilir. Kristaller düzenli bir atom düzenine sahiptir ve atomlar arasındaki mesafe, X ışınlarının dalga boyuyla aynı büyüklüktedir. Bu, X ışınlarının bir kristaldeki atomlar tarafından kırılabileceği ve bu kırınımın kristalin yapısını belirlemek için kullanılabileceği anlamına gelir.