Em 1913, o pai e os filhos cientistas William Henry Bragg e William Lawrence Bragg notaram que quando os raios X atacam um sólido cristalino a um determinado ângulo, os raios X difratam e produzem um padrão de pontos regularmente espaçados. Isto levou ao desenvolvimento da Cristalografia de raios X, que utiliza este fenómeno para determinar as estruturas de sólidos cristalinos que variam de compostos iónicos simples a macromoléculas complexas como ácidos nucleicos e proteínas. Recordaremos que difrasão são as ondas eletromagnéticas quem sofrerem construtivos e interferência destrutiva.

Isto produz padrões de interferência, ou padrões de difração, mostrando a intensidade variável das ondas difratadas em diferentes pontos no espaço. Os raios X são difratados pelos elétrons dos átomos se os átomos forem espaçados regularmente e o comprimento do raio-x de onda é semelhante para a distância interatômica. Quando os raios X se difundem de átomos em diferentes planos, as ondas difratadas podem ou pode não estar em fase.

Isto depende do espaçamento interplanar, d, e o ângulo em que os raios x atingiram os átomos, ou o ângulo de incidência, theta. Isto porque os caminhos que os raios x tiram da fonte para o detetor que têm comprimentos diferentes. Se a diferença do caminho é um número inteiro múltiplo do comprimento de onda das radiografias, depois os raios X interferem de forma construtiva.

Isto resulta no padrão de regularidade manchas espaçadas de difração ondas observadas pelos Braggs, onde cada ponto representa um ângulo de difração resultante em interferência construtiva. A relação entre o ângulo de difração, o espaçamento interplanar, e o comprimento de raio-x de onda é expresso com a equação de Bragg. Esta relação fornece informação sobre o arranjo subjacente altamente ordenado dos átomos no cristal.

Em última análise, os parâmetros da malha podem ser derivados desta informação através de uma série de cálculos. Instrumentos modernos recolhem padrões de difração de muitas orientações diferentes e utilizam os padrões e a mancha de intensidades para identificar a estrutura cristalina que é mais provável que produzam a combinação de resultados observada.