Röntgenstrahlen wurden schon bald nach ihrer Entdeckung zur Analyse der Struktur von z. B. Kristallen genutzt. Die atomaren Abstände in einem Kristall liegen in der Größenordnung der Wellenlänge von Röntgenstrahlen. Wenn Röntgenlicht auf einen Kristall trifft, wird es an den periodischen Gitterebenen des Kritalls in verschiedene Richtungen gebeugt. Aus einer Analyse dieser Richtungen kann die geometrische Anordnung der Atome in dem Kristall berechnet werden.