Die Kristallographie ist ein interdisziplinäres Teilgebiet der Festkörperphysik, Chemie, Molekularbiologie, Pharmazie und Materialwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit der Aufklärung der Struktur und der chemischen Eigenschaften kristalliner Festkörper.
Bei der Strukturaufklärung wird hauptsächlich das Prinzip der Röntgenbeugung ausgenutzt. Dabei werden Röntgenstrahlen auf die Probe gerichtet und die entstehenden, so genannten Reflexe aufgezeichnet. Genau genommen handelt es sich hierbei nicht um Reflexe im eigentlichen Sinne, sondern um Beugungsmaxima. Anhand der aufgezeichneten Daten können mathematisch Eigenschaften der Elementarzelle ermittelt werden. Insbesondere kann die Geometrie der Elementarzelle vollständig anhand der Winkel abgeleitet werden, an denen die Beugungsmaxima auftreten.
Die innere Struktur der Elementarzelle, also die Lage der Atome, Ionen oder Moleküle, kann indirekt aus den Intensitäten der Beugungsmaxima abgeleitet werden.
Bei der Kristallstrukturanalyse mittels Röntgenbeugung werden dabei streng genommen nicht die Postionen der Atome, sondern wird die Verteilung der Elektronen in der Elementarzelle bestimmt (die Elekronen sind es nämlich, die mit den elekrtomagnetischen Röntgenstrahlen in Wechselwirkung treten). Aus der Elektronendichteverteilung kann dann auf die Lage der Atome geschlossen werden.
Eines der bekanntesten Beispiele für die Strukturaufklärung mittels Röntgenbeugung ist die Entschlüsselung der DNS-Struktur durch James Watson und Francis Crick, deren Modell wesentlich auf Röntgenbeugungsdaten von Maurice Wilkins und Rosalyn Franklin beruhte.
siehe auch: Max von Laue, Arthur Moritz Schoenflies, Carl Hermann und Charles-Victor Mauguin