Mit der Einkristallstrukturanalyse ist es möglich, die Position der Atome im Kristallgitter genau zu ermitteln. Aus den Messungen können außerdem Elektronendichteverteilungen wie im Bild links gewonnen werden.

Aus Pulverdiffraktogrammen, wie dem gezeigten, ist es möglich die genaue Zusammensetzung und Kristallstruktur von beliebigen Proben zu bestimmen. Dazu wird unter anderem die Rietveld-Verfeinerung eingesetzt, die eine theoretische Kurve an die durch Röntgenbeugung ermittelten Werten anpasst.