Em 1895, o físico alemão W.K. Roentgen descobriu pela primeira vez a existência de raios X, então os raios X também são chamados de raios Roentgen. A essência do raio X é um tipo de onda eletromagnética com comprimento de onda muito curto (cerca de 10-8 ~10-12 m) e grande energia, que possui dualidade onda-partícula.

Como o raio X tem grande energia, quando entra no cristal, os átomos do cristal serão forçados a fazer movimentos periódicos sob a ação doRaio X, de modo que a onda secundária será emitida externamente na unidade da bola atômica, e a frequência da onda é consistente com o raio X incidente, e esse processo se torna o espalhamento dos raios X.

Para materiais amorfos, como não existe uma ordem de longo alcance no arranjo dos átomos na estrutura cristalina, existe apenas uma ordem de curto alcance em algumas faixas atômicas, então oDifração de raios X padrão de materiais amorfos são algumas cornijas difusas. No entanto, para materiais cristalinos, cujo arranjo atômico é ordenado há muito tempo no espaço tridimensional, o padrão de difração de raios X mostra apenas picos de intensificação em locais específicos. 

De modo geral, as características de um padrão de difração podem ser consideradas compostas por dois aspectos: 

1. a lei de distribuição dodifraçãolinha no espaço, que é determinada pelo tamanho, forma e orientação da célula; 2. A intensidade do feixe de difração - depende do tipo de átomos e da sua posição na célula.