X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種。單晶衍射儀的被測對象為單晶體試樣，主要用于確定未知晶體材料的晶體結構。基本原理：在一粒單晶體中原子或原子團均是周期排列的。將X射線（如Cu的Kα輻射）射到一粒單晶體上會發生衍射，由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規律，也即解出晶體的結構。
　　X射線單晶衍射儀
　　多晶衍射儀也被稱為粉末進行衍射儀，被測對象通常為粉末、多晶體結構金屬或高聚物等塊體納米材料。
　　X射線多晶衍射儀
　　多晶衍射儀主要由以下四個部分組成：
　　（1）X射線發生器-X射線發生器;
　　X射線發生器由X射線管、高壓發生器、管壓力和管流量穩定電路以及各種保護電路組成。
　　現電子衍射用的X射線管都屬于熱電子管，有密封式和轉靶式兩種。前者大的功率在2.5KW以內，視靶材料的不同而異；后者是為獲得具有高強度X射線而設計的，一般通過功率在10KW以上，目前常用的有9KW、12KW和18KW幾種。
　　X射線管基本上是真空二極管。工作原理：當陰極被一定的電流加熱時，它可以發射熱輻射電子。在數萬伏特的高壓電場的作用下，這些電子被加速并轟擊陽極（也稱為靶）。電子束轟擊陽極靶表面的焦點呈細長矩形（稱為線焦點或線焦點）,X射線與靶表面的掠射角為3°-6°。當從出射方向垂直于焦斑的長邊的兩個出射窗觀察時，焦斑表現為線性光源，而當從其它兩個出射窗觀察時，焦斑表現為點光源。在衍射儀中，每次安裝管時，必須區分所使用X射線出射窗是否是線聚焦方向。此外，要求測角器具有相對于目標平面的適當傾斜角。
　　（2）角度計-測量角度2θ的裝置;
　　測角儀是X射線衍射儀測量的核心部分，用于測量衍射角。
　　工作基本原理：在試樣臺C處裝好試樣，，入射線從X射線管焦點S發出，經入射光闌結構系統A投射到一個試樣材料表面可以產生不同衍射，衍射線經接收光闌內部系統B、F、G進入智能計步器E。S、F在同一圓周（測角儀圓）上。試樣臺和計數器設計分別固定在我們兩個選擇同軸的圓盤上，由兩個控制步進電機馬達數據驅動。不斷發展改變θ，計數器沿測角儀圓運動，接收各衍射角2θ所對應的衍射作用強度。
　　（3）X射線探測器.測量X射線強度的計數裝置;
　　計數器的主要功能是將X射線光子的能量轉換成電脈沖。常用于x射線衍射儀的輻射探測器有正比計數器探測器、閃爍計數器探測器和位置敏感比例探測器。
　　（4）X射線系統控制裝置-數據采集系統、各種電氣系統和保護系統。

　　X射線能對人體組織造成傷害，在自己工作做好安全防護措施的同時企業也要確保防護系統的安全性。對設備要定期進行分析檢查維護，操作者要學習射線防護知識，同時也要接受射線職業健康檢查。