A Cristalografia moderna tem por objetivo essencialmente o conhecimento da estrutura dos materiais em nível atômico, independentemente do seu estado físico e de sua origem, e das relações entre essa estrutura e suas propriedades.
Esta definição foi se estabelecendo a partir de 1911, quando a primeira experiência de difração de raios X foi realizada no laboratório de Max von Laue tendo como resultado duas descobertas fundamentais: a natureza eletromagnética dos raios X e a natureza descontínua da matéria.
Estabeleceu-se, dessa forma, o fato de todos os materiais serem constituídos por átomos e/ou moléculas que, nos cristais, apresentam distribuição periódica tridimensional definindo um rede tridimensional de difração para raios X de comprimento de onda da ordem de 1 Å, o retículo cristalino.
Entretanto, materiais que apresentam ordem apenas bi- ou uni-dimensional apresentam padrões de difração típicos e podem ser analisados por técnicas difratométricas.
Finalmente, partículas de dimensões adequadas dispersas em um meio de densidade eletrônica diferente apresentam efeitos de espalhamento que podem ser observados utilizando-se a técnica de espalhamento de raios X a baixo ângulo, usualmente conhecida por sua sigla SAXS.
Nêutrons ou elétrons, com comprimento de onda associado adequado, também são utilizados com a finalidade de caracterização estrutural de materiais.
