Actualmente, la difracción de rayos X de alta resolución es una poderosa herramienta para el análisis estructural no destructivo de capas epitaxiales, heterostructuras y sistemas de superredes. Es una herramienta estándar utilizada en la producción industrial, así como en la fase de desarrollo de estructuras de crecimiento epitaxial.

Se puede obtener una importante cantidad de información a partir de patrones de difracción: la composición de aleaciones y la uniformidad de las capas epitaxiales, sus espesores, la deformación y la relajación de deformaciones y la perfección cristalina relacionada con la densidad de dislocación. Incluso se puede investigar la formación de interdifusión e intermezclas de interfaces en determinadas circunstancias.

Para lograr una rápida inspección, se pueden utilizar para el análisis las posiciones pico del sustrato y las capas. No obstante, en general se aplican simulaciones de patrón completo basadas en la teoría de dispersión dinámica para la determinación cuantitativa de parámetros relevantes.