a disposição desordenada de átomos, típica de fármacos amorfos, faz com que o padrão de difração de raios X destes compostos se apresente na forma de um halo típico de difração de raios X. 

quando um feixe de raios X incide sobre uma amostra de policristais, os elétrons da amostra promovem a dispersão aleatória deste feixe, que incide sobre o detector e tem os sinais convertidos na representação gráfica de um padrão de difração.  

a disposição ordenada de átomos presentes em um material sólido cristalino faz com que estes se organizem em planos cristalinos separados entre si por uma distância interplanar da mesma ordem de grandeza dos comprimentos de onda dos raios X. Esse fenômeno permite que ocorra a difração dos raios X que incidem sobre a amostra analisada.  

para a determinação da estrutura cristalina de sólidos, geralmente são empregados monocristais, embora amostras de policristais também possam ser empregadas para estudos microestruturais em fármacos.

na difração de raios X por pó o resultado é representado como um padrão de difração com uma série de reflexões, as quais são identificadas pelo ângulo 2-theta. Desta forma, estruturas cristalinas de uma mesma substância podem ser identificadas inequivocadamente por esta técnica.