این تکنیک یک روش بسیار سریع و تحلیلی است که برای شناسایی فاز یک ماده ی بلوری مورد استفاده قرار می گیرد. تکنیک فوق امروزه یکی از روش های معمول برای مطالعه ساختارهای بلوری و فاصله اتمی است.

هر ماده، طیف اشعه ی XRD مربوط به خود را دارد و طبق الگوی خاصی موجب پراکندگی اشعه ی ایکس تابیده شده می شود. در نتیجه این طیف برای هر ماده مانند اثر انگشت می باشد و امکان ندارد طیف دو ماده شبیه به هم باشد.

پرتو X-Ray بیشتر برای شناسایی مواد کریستالی ناشناخته (به عنوان مثال مواد معدنی و ترکیبات معدنی) استفاده می شود. تعیین مواد جامد ناشناخته برای مطالعات زمین شناسی، محیط زیست، علوم مواد، مهندسی و زیست شناسی از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این در موارد زیر نیز از این طیف سنجی استفاده می نمایند:

• اندازه گیری خلوص ماده
• شناسایی مواد معدنی ریز دانه مانند خاک رس و ذرات مخلوط
• تعیین ابعاد سلول واحد
• خصوصیات مواد کریستالی