Beugungsmuster entstehen durch elastische Streuung kohärenter Strahlung, meist Röntgen-, Neutronen- oder Elektronenstrahlen, an periodischen Atomgittern und enthalten Informationen über Gitterparameter, Textur, Spannungen und Phasenanteile. In der Werkstoffwissenschaft werden sie mittels Pulverdiffraktometrie, EBSD, SAD oder 4D‑STEM aufgezeichnet und mit kinematischen oder dynamischen Beugungsmodellen ausgewertet, um Kristallstrukturen, Defektdichten und Orientierungsverteilungen quantitativ zu bestimmen.