Основные данные об атомной структуре твердых тел можно получить, пользуясь различными методами. Однако не все из них позволяют ответить на основной вопрос: в каких положениях находятся атомы того или иного сорта в кристаллической решетке и каковы расстояния между ними? Дело в том, что атомы в твердых телах расположены настолько близко друг к другу и имеют такие малые размеры, что определить эти характеристики при помощи обычных наблюдений невозможно. В частности, видимый свет, обладая длиной волны порядка 5000 Å, не может быть инструментом для выявления атомных позиций. Излучения, применяемые для определения структуры, должны иметь длину волны, соизмеримую с межатомными расстояниями, которые в твердых телах составляют преимущественно всего несколько ангстрем.