X光散射技術是常用的非破壞性檢測技術，可用於量測物質的晶體結構、化學組成以及各種物理性質。X光散射能譜主要是分析樣品散射後的X光強度、波形來得到樣品的訊息。
散射包含彈性及非彈性兩個部分。彈性散射包含繞射部分，主要是與物質長程有序的晶體結構有關，可以用來分析分子的結構及形態，其他彈性散射的部分，可以得到粉末顆粒或薄膜的密度、厚度、粒子大小及形貌等訊息；非彈性散射則可以得到材料的電子結構、能帶分佈、晶格動力、動態分析等資訊。
現今台灣光子源建立，X光亮度、準直度大幅提升，可以將X光聚到奈米級，使空間解析度小於100 nm，以表徵異質材料（如土壤，礦物，複合材料或合金）的局部變形，應力和應變分配，疲勞，晶粒長大，再結晶和織構發展，另外可以利用同調X光，通過相位檢索算法從具有真實空間支持的同調散射圖樣重構樣品的真實空間圖像。