X射线衍射仪采用当前先进的技术，能够精确地对金属和非金属多晶样品进行物相定性、定量分析。仪器应包括长寿命X射线光管、高精度测角仪、能量色散探测器以及相关外围设备。X射线衍射仪结构组成：
（1）X射线发生器——产生X射线的装置；
X射线发生器由X射线管、高压发生器、管压和管流稳定电路以及各种保护电路等部分组成。
X射线管实质上是一个真空二极管。工作原理：给阴极加上一定的电流被加热时，便能放出热辐射电子。在数万伏特高压电场的作用下，这些电子被加速并轰击阳极（又被称为靶）。阳极靶面上受电子束轰击的焦点呈细长的矩形状（称线焦点或线焦斑），从射线出射窗中心射出的X射线与靶面的掠射角为3°-6°。从出射方向垂直焦斑长边的两个出射窗口观察，焦斑呈线状的称为线光源；从另外两个出射窗口观察，焦斑如点状称为点光源。在衍射仪每次安装管子时，必须辨别所使用X射线出射窗口是否为线焦点方向。此外，还要求测角仪相对于靶面平面要有适当的倾斜角。
（2）测角仪——测量角度2θ的装置；
测角仪是X射线衍射仪测量中核心部分，用来精确测量衍射角。
（3）X射线探测器——测量X射线强度的计数装置；
计数器的主要功能是将X射线光子的能量转换成电脉冲信号。通常用于X射线衍射仪的辐射探测器有正比计数器、闪烁计数器和位敏正比探测器。
（4）X射线系统控制装置——数据采集系统和各种电气系统、保护系统。
X射线能对人体组织造成伤害，在自己做好防护措施的同时也要确保防护系统的安全性。对设备要定期进行检查维护，操作者要学习射线防护知识，同时也要接受射线职业健康检查。
