В основе рентгеноструктурного анализа кристаллических структур лежат следующие принципы:

• Способность веществ рассеивать падающее на них излучение, в том числе рентгеновское. 1 При этом рассеяние рентгеновских лучей кристаллами находится в определённом соответствии с расположением атомов в кристалле. 1
• Строгая упорядоченность расположения молекул в кристалле. 1 В кристалле имеются миллиарды молекул, одинаково расположенных по отношению к падающему лучу и дающих одинаковые, усиливающие друг друга рассеянные лучи. 1
• Дифракция рентгеновских лучей. 2 При взаимодействии первичных рентгеновских лучей с электронами вещества возникают вторичные отклонённые пучки той же длины волны. 2 Направление и интенсивность вторичных пучков зависят от строения рассеивающего объекта. 2
• Закон постоянства углов. 3 Во всех кристаллах данного вещества при одинаковых условиях (то есть при одинаковых температуре и давлении и при одинаковой модификации кристаллической решётки) углы между соответствующими плоскостями кристаллов постоянны. 3

На основе этих принципов рентгеноструктурный анализ позволяет установить симметрию, тип и периоды кристаллических решёток чистых веществ, химических и интерметаллических соединений, фаз, образующих сплавы. 3