X射線衍射（XRD）是一種利用X射線與物質相互作用的技術，主要用於分析材料的晶體結構和相組成。
當X射線通過晶體材料時，晶體中原子的周期性排列會導致X射線發生衍射，衍射波的強度和方位反映了晶體的結構信息，如點陣類型、晶面間距等。這些信息可以通過分析衍射圖譜來確定，從而實現對材料的物相鑑定、定量分析、微觀應力測定和納米材料粒徑表徵等。
X射線衍射在材料科學、地質學、生物學等多個領域有著廣泛的套用，例如在材料科學中，可以用於研究金屬、陶瓷、玻璃等材料的晶體結構和相組成；在地質學中，用於分析岩石、礦物的晶體結構和化學成分；在生物學中，解析蛋白質、核酸等生物大分子的結構。