（1）物相分析是X射線衍射在金屬中用得zui多的方面，又分為定性分析和定量分析。定性分析是把對待測材料測得的點陣平面間距及衍射強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)物相的衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定材料中存在的物相；定量分析則根據(jù)衍射花樣的強(qiáng)度，確定待測材料中各相的比例含量。

 

（2）精密測定點陣參數(shù)常用于相圖的固態(tài)溶解度曲線的繪制。溶解度的變化往往引起點陣常數(shù)的變化；當(dāng)達(dá)到溶解限后，溶質(zhì)的繼續(xù)增加引起新相的析出，不再引起點陣常數(shù)的變化。這個轉(zhuǎn)折點即為溶解限。另外點陣常數(shù)的精密測定可獲得單位晶胞原子數(shù)，從而可確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數(shù)等有用的物理常數(shù)。

 

（3）取向分析包括測定單晶取向和多晶的結(jié)構(gòu)（如擇優(yōu)取向）。測定硅鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的范性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉(zhuǎn)動等，也與取向的測定有關(guān)。

 

（4）晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應(yīng)力的測定由衍射花樣的形狀和強(qiáng)度可計算晶粒和微應(yīng)力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的性能。

 

（5）宏觀應(yīng)力的測定宏觀殘留應(yīng)力的方向和大小，直接影響機(jī)器零件的使用壽命。利用測定點陣平面在不同方向上的間距的改變，可計算出殘留應(yīng)力的大小和方向。

 

（6）對晶體結(jié)構(gòu)不完整性的研究包括對層錯、位錯、原子靜態(tài)或動態(tài)地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。

 

（7）合金相變包括脫溶、有序無序轉(zhuǎn)變、母相新相的晶體學(xué)關(guān)系，等等。

 

（8）結(jié)構(gòu)分析對新發(fā)現(xiàn)的合金相進(jìn)行測定，確定點陣類型、點陣參數(shù)、對稱性、原子位置等晶體學(xué)數(shù)據(jù)。

 

（9）液態(tài)金屬和非晶態(tài)金屬研究非晶態(tài)金屬和液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)，如測定近程序參量、配位數(shù)等。

 

（10）特殊狀態(tài)下的分析在高溫、低溫和瞬時的動態(tài)分析。