X-straaldiffraksie is 'n meetegniek wat gebruik maak van die strooiing van fotone van 'n golflengte van 0.01-0.3 nm deur elastiese botsings met elektrone in 'n vastestof. Die golflengte λ van X-strale is ongeveer 0,1 nm en derhalwe bied hulle 'n uitstekende sondeerder vir (molekulêre of ander) strukture van alle kristallyne stowwe. Hierdie golflengte het dieselfde grootteorde as die kristalle se eenheidselle. Dis die geval vir metallieke, anorganiese, organiese, polimere en ook vir talle biochemiese materiale. Die strooiinghoek word in die algemeen gedefinieer as 2θ (en nie as θ, soos in by verstrooiing van sigbare lig nie). Die maatstaf van die tegniek kan geskryf word as: dobs = λ/(2sinθ) 1/dobs = (2sinθ)/λ Die maatstaf d is die omgekeerde van die oplossende vermoë: 1/d en die oplossende vermoë neem dus toe namate die hoek vergroot word. Omdat die golflengte ongeveer dieselfde grote het as die atoomafstande kan hierdie tegniek die elektrondigtheid ρ =ψ*ψ na atomiese groottes afskaal. (Die funksie ψ is die komplekse elektrongolffunksie). By verstrooiing van nie-kristallyne stowwe soos glase, vloeistowwe of gasse is daar verstrooide fotone by alle hoeke.