Структуру микрочастиц, молекул, атомов и атомных ядер изучают с помощью рассеяния этими частицами различных волн: электромагнитных, электронных, нейтронных и др. Распределение интенсивностей рассеянных волн, наблюдаемое на удалённом экране, образует диффракционное изображение частицы. При этом именно упругое рассеяние, происходящее без обмена энергией между волнами и рассеивающей частицей, есть то, при котором получается «снимок» с объекта в неизменном исходном состоянии.