角度θ为布拉格角或称为掠射角.关于XRD的测量原理比较复杂,要知道晶体学和X射线知识.简单的来说（对粉末多晶）：当单色X射线照射到样品时,若其中一个晶粒的一组面网（hkl）取向和入射线夹角为θ,满足衍射条件,则在衍射角2θ（衍射线与入射X射线的延长线的夹角）处产生衍射.
但在实际应用中,我们只需用仪器做出XRD图谱,然后根据pdf卡片来知道所测物质的种类,和结构.pdf卡片是X射线衍射化学分析联合会建立的物质的衍射数据库.他们制备了大量的物质,使用者只要把自己的图谱和标准图谱对比就能知道自己的物质种类及结构.随着计算机技术的发展,现在都是通过导入研究者测试得到的XRD图谱,电脑软件（如Jade）通过匹配度寻找与之比配的pdf卡片,很方便.
在XRD中,不仅可以定性得到物质的种类,相结构.而且可以通过谢乐公式得到晶粒尺寸以及通过精修手段得到晶胞常数.
初学者可以参看 马礼敦编的 《近代X射线多晶体衍射》化学工业出版社.刘粤惠,刘平安编《X射线衍射分析原理与应用》化学工业出版社.他们中还有介绍精修的使用,很不错.