Для наблюдения  дифракционной картины необходимо, чтобы постоянная решетки была того же порядка, что и длина волны падающего излучения. Кристаллы, являясь трехмерными пространственными решетками, имеют постоянную d » 10^-10 м. Для наблюдения дифракции на кристаллах необходимо излучение с длиной волны сравнимой с этим размером, поэтому для наблюдения дифракции используется рентгеновское излучение с диапазоном длин волн   l » (10^-12 ¸ 10^-8 м).

Представим кристалл в виде параллельных кристаллографических плоскостей (рис. 4.9), усеянных атомами и отстоящих друг от друга на расстоянии d. Пучок параллельных монохроматических лучей падает под углом  скольжения q (угол скольжения – это угол между направлением падающих лучей и кристаллографической плоскостью) и возбуждают атомы. Возбужденные атомы испускают вторичные волны, которые интерферируют между собой. Максимумы интенсивности (дифракционные максимумы) наблюдаются в тех направлениях, в которых все отраженные атомными плоскостями волны удовлетворяют условию Вульфа-Брэггов:

Наиболее интенсивными будут дифракционные максимумы, отраженные от наиболее густо усеянных атомных плоскостей.

Дифракция рентгеновских лучей используется рентгеноструктурном анализе и в рентгеновской спектроскопии.