XRD（X-ray diffraction，X射線衍射）的原理主要基於布拉格方程和X射線的物理性質。以下是關於XRD原理的詳細解釋：
X射線是一種波長很短（大約在10^-8到10^-12米之間）的電磁波，具有很高的穿透力。當X射線照射到晶體上時，晶體內部的原子散射這些射線，產生散射波。這些散射波在某些方向上相互加強，形成衍射峰，在其它方向上則相互減弱。
布拉格父子（W.H.Bragg和W.L.Bragg）提出的布拉格方程（nλ=2dsinθ）是XRD分析的基礎。這個方程表明，只有當入射X射線的波長（λ）、晶體面間距（d）和衍射角（θ）滿足特定關係時，才會發生衍射。通過分析衍射圖譜，可以確定晶體的結構、晶面間距、原子排列等信息。
對於非晶體材料，由於其結構不存在晶體結構中的長程有序，只在幾個原子範圍記憶體在短程有序，因此其XRD圖譜通常表現為一些漫散射饅頭峰。
XRD技術的套用非常廣泛，包括物質成分分析、晶體結構分析、織構分析、應力分析等。它不僅適用於固體材料，也適用於液體和氣體。