研究和發(fā)展先進材料，這項工作涉及研究各種物質(zhì)的特性和使用，如金屬，陶瓷和塑料，應(yīng)用范圍從空間科學和國防科技到消費類產(chǎn)品。X射線衍射（XRD）是研究先進材料的主要技術(shù)，包括下列功能：相的識別和定量，相的結(jié)晶度判定，晶體結(jié)構(gòu)，晶體取向和織構(gòu)，極圖等。這些功能的非環(huán)境條件影響也同XRD技術(shù)一起經(jīng)常研究。可針對各種樣品類型，從粉末到各種形狀和尺寸的固體材料，液體和半導(dǎo)體晶片。
 

在研究行星進程和地球構(gòu)造過程中，地理學家們需要分析巖石和礦物樣品的組成。X射線衍射儀分析技術(shù)如：小點激發(fā)，分布分析和無標定量分析，日漸成為地質(zhì)研究及礦物學研究領(lǐng)域內(nèi)的主要儀器。X射線衍射儀（XRD）可定量測量相組成。X射線衍射數(shù)據(jù)的Rietveld分析被認為是晶體相定量分析適合的方法。

鑄造廠，冶煉廠和鋼廠還有金屬行業(yè)的其他方面都是連續(xù)生產(chǎn)并要求日夜控制生產(chǎn)和進料出料的質(zhì)量。合金的化學含量，殘余應(yīng)力是與結(jié)構(gòu)失效相關(guān)的重要特征。X射線衍射儀是無損精確測量殘余應(yīng)力的方法。X射線衍射具有較高的空間分辨率和測量硬化材料的能力提供了非接觸式測量。

現(xiàn)代生活的每個環(huán)節(jié)都得益于涂層或薄膜技術(shù)。無論是集成電路芯片上的阻擋層薄膜還是鋁制飲料罐上的涂層，X射線是研發(fā)，產(chǎn)品過程控制和質(zhì)量保證*的分析技術(shù)。作為納米技術(shù)研究的重要方法，X射線衍射（XRD）和附屬技術(shù)被用于確定薄膜分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。