Røntgendiffraksjon forklares med det faktum at atomene i et krystall har lik avstand mellom hverandre og er i størrelsesorden av én angstrom. For å se diffraksjonsmønstre blir det send røntgenstråler med denne bølgelengden gjennom en krystall. Fordi krystallene er tredimensjonale objekter, i motsetning til et to-dimensjonale gitter, varierer de tilhørende diffraksjonsmønstere i to retninger i henhold til Bragg-refleksjon, med tilhørende lyse flekker som forekommer i unike mønstre og er to ganger avstanden mellom atomene.