Malzemelerin kristal yapılarını ve kristal yapı özelliklerini tayin etmek için kurulmuştur. Bir X-ışını difraktometresinde, X-ışını kaynağından çıkan ışınlar numune üzerine düşürülür ve numuneden yansıyan ışınlar detektör ile toplanır. 3 boyutlu, ince film ve toz numunelerin kristal yapı özellikleri araştırılır. Ölçümler sonucunda faz türleri, kafes türü, düzlemler arası uzaklık değerleri, örgü sabiti gibi özellikler tayin edilir.