X ışınları, kristal bir kafesteki atomların düzenli düzeni gibi kristal malzemelerle etkileşime girdiğinde, dalgalar, dalga boylarına ve kristal düzlemler arasındaki mesafeye bağlı olarak yapıcı veya yıkıcı bir şekilde girişimde bulunabilir. Bu girişim, X ışınlarının belirli açılarda ve yoğunluklarda dağıldığı karakteristik bir kırınım modeli yaratır.
Bu kırınım modellerini analiz ederek bilim insanları, atomların düzeni ve aralığı, malzemenin kristalografik yönelimi ve kristal içindeki kusurların veya kusurların varlığı dahil olmak üzere kristal yapının çeşitli özelliklerini belirleyebilirler. Bu bilgi, kristalografi, katı hal fiziği, malzeme bilimi ve kimya gibi alanlarda hayati önem taşıyan atomik seviyedeki malzemelerin yapısını ve özelliklerini anlamak için çok önemlidir.
Dahası, X-ışınlarının kırınımı, X-ışını kristalografisi ve X-ışını kırınım analizi gibi güçlü tekniklerin geliştirilmesine yol açmıştır; bunlar, proteinler ve proteinler gibi çok çeşitli malzemelerin atomik ve moleküler yapılarının belirlenmesinde temel araçlar haline gelmiştir. DNA'dan inorganik bileşiklere ve yarı iletkenlere. Bu teknikler, maddenin temel yapılarına ilişkin anlayışımızı önemli ölçüde geliştirmiş ve ilaç tasarımı ve geliştirmeden malzeme mühendisliği ve nanoteknolojiye kadar çeşitli alanları etkilemiştir.