粉末X-射线衍射仪的X射线波长在0.001~10nm之间，大量原子（或离子、分子）散射波的叠加，互相干涉而产生最大限度加强的光束称X射线的衍射线，最大限度加强的方向称为衍射方向，根据衍射最强点的强度和位置，测出被测物晶体分子链中的晶胞大小和结晶度等，用于木材的超微结构研究。木材细胞壁中的纤维素的结晶结构存在，根据X射线衍射图可以计算出纤维素的晶胞参数、晶区大小、结晶度、取向因子等数据。