粉末法成像原理主要涉及到X射線衍射技術。在這種方法中，樣品的粉末由非常細小的晶粒組成，這些晶粒的取向是隨機的。由於晶粒的隨機取向，整個試樣包含了無數個取向無規則的細小晶粒。當X射線照射到這種粉末上時，每顆晶粒都會產生自己的衍射圖案，但由於晶粒取向的隨機性，這些圖案會相互乾涉，形成特定的衍射圓錐。
具體來說，粉末法成像原理可以通過特徵譜波長的倒數1/λ作一球，這個球被稱為反射球。倒易結點形成一個倒易點陣，原點為球心，以HKL*為半徑的倒易球。當倒易球和反射球相交時，它們的交線形成一個圓，這個圓垂直於入射線。從反射球的球心向交線圓作連線，形成了以入射線為軸的衍射圓錐，衍射圓錐的頂角為4θ。只有倒易矢量長度在範圍內的倒易球才能與反射球相交而產生衍射線圓錐。當4θ等於180度時，得到透射的衍射圓錐。
此外，還有一種磁性粉末顯現法，這是一種基於磁場的顯現技術，適用於檢測金屬表面的裂紋和傷痕。這種方法是將磁性粉末鋪在需要檢驗的表面上，然後通過磁場的作用，使粉末在缺陷處集中，並形成可見的磁性顯示。這種方法雖然也是粉末法的一種，但其成像原理與基於X射線的粉末法成像原理不同。