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?;驹恚涸谝涣尉w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。
多晶衍射儀也被稱為粉末衍射儀,被測對象通常為粉末、多晶體金屬或高聚物等塊體材料。主要由X射線發生器、測角儀(測量角度2θ的裝置)、X射線探測器(測量X射線強度的計數裝置)、X射線系統控制裝置(數據采集系統和各種電氣系統、保護系統)。