X衍射分析，全稱X射線衍射分析（X-ray diffraction），是一種利用X射線在晶體物質中的衍射效應來分析物質結構的物理方法。
當X射線照射到晶體時，晶體中規則排列的原子會使X射線發生散射，這些散射的X射線在某些特定方向上相互乾涉，形成衍射圖譜。通過分析這些圖譜中衍射線的位置和強度，可以確定礦物的晶體結構、未知礦物的物相、晶體中原子面的間距等參數。
X射線衍射分析廣泛套用於物理、化學、材料科學、地球科學等領域，成為一種重要的實驗方法和結構分析手段。這種方法具有無損試樣的優點，可以用於研究各種材料和物質的微觀結構。