Využití metod rentgenové difrakce při výzkumu a vývoji nových materiálů je značně rozmanité. Někdy i jen hrubé údaje poskytují cenné informace o zkoumaném materiálu. Například měřením mřížkových parametrů lze určit složení slitin a z jejich teplotní závislosti stanovit teplotní roztažnost materiálu, případně sledovat průběh fázových transformací nebo chemických reakcí. Zjištěné vztahy mezi strukturními parametry a vlastnostmi materiálu jsou pak využívány při různých mechanických zkouškách materiálů.
Protože v technické praxi ve většině případů pracujeme s polykrystalickými materiály, budeme se zabývat pouze využitím difrakce v aplikaci na tyto materiály.