آنالیز XRD بر تداخل ساختاری اشعه X و یک نمونه کریستالی استوار است. بدین ترتیب که پرتوهای X توسط یک لوله پرتوی کاتدی تولید می شود، برای تولید اشعه تک رنگ فیلتر شده، برای تمرکز جمع  شده و سپس به سمت نمونه هدایت می شوند.

هنگامی که یک پرتوی پراش، شرایط قانون براگ  (nλ = 2d sin θ)را برآورده کند، برخورد پرتوهای تصادفی با نمونه باعث ایجاد تداخل ساختاری می شود. این قانون، طول موج تابش الکترومغناطیسی را به زاویه پراش و فاصله شبکه در یک نمونه بلوری مرتبط می کند.

اشعه ایکس، سپس، شناسایی ، پردازش و شمارش می شود. با اسکن نمونه از طیفی از زوایای 2θ، باید از طریق جهت گیری تصادفی مواد پودری، تمام جهت های پراش شبکه را بدست آورد. تبدیل پیک های پراش به فاصله های d امکان شناسایی ماده معدنی را فراهم می کند زیرا هر ماده معدنی دارای مجموعه ای از فاصله های d منحصر به فرد است. به طور معمول، این کار با مقایسه فاصله های d با الگوهای مرجع استاندارد حاصل می شود.

تمام روشهای پراش براساس تولید اشعه X در لوله اشعه X هستند. این پرتوهای X به سمت نمونه هدایت می شوند و پرتوهای پراکنده جمع آوری می شوند. یکی از مؤلفه های مهم پراش، زاویه بین برخورد و پرتوهای پراکنده شده است.