У природі в ролі дифракційних решіток виступають речовини, що мають кристалічну структуру. Для таких речовин характерно впорядковане розташування атомів або молекул в просторі. При їх опроміненні електромагнітними хвилями останні відчувають явище дифракції на атомах або молекулах, в результаті стає можливими спостерігати перерозподіл інтенсивності падаючої хвилі. Структура спостережуваної дифракційної картини визначається закономірностями розташування атомів і молекул. З цієї причини явище дифракції електромагнітних хвиль може бути використано для дослідження структури будови речовини, а при відомій структурі кристала – для вивчення спектрального складу випромінювання природних і штучних джерел випромінювання.
Вивчення структури кристалічних, а також полікристалічних речовин за допомогою явища дифракції електромагнітних хвиль рентгенівського діапазону становить сутність рентгеноструктурного аналізу.
Як відомо, структура розташування атомів в кристалі може мати досить складний, тривимірний порядок, який визначається т.зв. групами симетрії кристала. Для спрощення міркувань розглянемо найпростіший випадок регулярного розташування атомів в кристалічних площинах уздовж прямих ліній, паралельних осі, з міжатомних відстанню (рис. 5.40). Тоді розподіл інтенсивності спостережуваної дифракційної картини буде однаковим в будь-якій площині, що проходить через лінії розташування атомів і перпендикулярній кристалічним площинах.