La difracción de rayos X de monocristal (DRXM) es una de las técnicas más precisas y completas para la caracterización estructural de cualquier tipo de material cristalino, independiente de su naturaleza y composición química. Cuando un haz de rayos X incide sobre una muestra cristalina se produce el fenómeno de difracción debido a que la longitud de onda de esta radiación es del mismo orden de magnitud que las distancias interatómicas. Las intensidades y posiciones de los rayos difractados permiten obtener un mapa tridimensional de densidades electrónicas del material bajo estudio, luego del correspondiente análisis matemático de los datos registrados (llamado patrón de difracción). A partir de este mapa, se puede precisar la naturaleza y la posición de los átomos que componen el material que generó el patrón de difracción registrado.
La DRXM proporciona información detallada de la estructura tridimensional en el estado sólido de materiales cristalinos orgánicos, inorgánicos y organometálicos. Con esta información se puede describir dichas estructuras en términos de distancias y ángulos de enlace, ángulos de torsión, entre otros aspectos geométricos. También se puede describir la naturaleza del empaquetamiento y las interacciones interatómicas e intermoleculares que le dan la consistencia sólida a los materiales.
Para poder entender y racionalizar las propiedades de cualquier material resulta imprescindible conocer qué átomos lo forma y cómo ellos conforman su estructura en el espacio tridimensional. Ellos comprenden desde materiales inorgánicos como el cemento hasta materiales biológicos como las proteínas, pasando por los semiconductores y otros materiales electrónicos, catalizadores, productos farmacéuticos, entre otros materiales de diversa naturaleza.