利用晶體形成的 X射線衍射，對物質進行內部原子在空間分布狀況的結構分析方法。將具有一定波長的X射線照射到結晶性物質上時，X射線因在結晶內遇到規則排列的原子或離子而發生散射，散射的X射線在某些
方向上相位得到加強，從而顯示與結晶結構相對應的特有的 衍射現象。衍射X射線滿足布拉格（W.L.Bragg）方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射線的波長；θ是 衍射角；d是結晶面間隔；n是整數。波長λ可用已知的X射線衍射角測定，進而求得面間隔，即結晶內原子或離子的規則排列狀態。將求出的衍射X 射線強度和面間隔與已知的表對照，即可確定試樣結晶的物質結構，此即 定性分析。從衍射X射線強度的比較，可進行定量分析。本法的特點在于可以獲得元素存在的化合物狀態、原子間相互結合的方式，從而可進行價態分析，可用于對環境 固體污染物的物相鑒定，如大氣 顆粒物中的風砂和土壤成分、工業排放的金屬及其化合物（粉塵）、汽車排氣中鹵化鉛的組成、水體沉積物或 懸浮物中金屬存在的狀態等等。