1912年，勞厄等人根據理論預見，證實了晶體材料中相距幾十到幾百皮米（pm）的原子是周期性排列的；這個周期排列的原子結構可以成為X射線衍射的“衍射光柵”；X射線具有波動特性， 是波長為幾十到幾百皮米的電磁波，并具有衍射的能力。 [1] 這一實驗成為X射線衍射學的第一個里程碑。當一束單色X射線入射到晶體時，由于晶體是由原子規則排列成的晶胞組成，這些規則排列的原子間距離與入射X射線波長有X射線衍射分析相同數量級，故由不同原子散射的X射線相互干涉，在某些特殊方向上產生強X射線衍射，衍射線在空間分布的方位和強度，與晶體結構密切相關，每種晶體所產生的衍射花樣都反映出該晶體內部的原子分配規律。這就是X射線衍射的基本原理。