中子与其他微观粒子一样，具有波粒二象性。
当中子波以掠射角
射向晶面，在相邻两晶面上反射的中子波，程差为
与X射线一样，当
等于中子波长的整数倍时，这两支反射波相干而加强，由许多层的相干作用，出现明显的衍射峰。中子衍射的布喇格公式为
式中
——晶面间距；
——掠射角；
——散射中子波长；
——衍射级次。
在反射中子束中，对应
，成为一级衍射，其他成为次级衍射。通常一级衍射最强，强度随
的增加，迅速下降。在实际应用中，只有前面很少几级起作用。
