二维X射线衍射是一种理想的无损分析方法，它可以用来表征金属、聚合物、陶瓷、薄膜、涂层、涂料、生物材料和复合材料等多种材料，在材料科学与工程、药物研发与工程控制、法医分析、考古分析等多领域具有广泛的应用。长期以来粉末X射线衍射的数据收集与分析，主要是基于用点探测器或线探测器测量的一维衍射图谱。因此，几乎所有粉末衍射的应用，比如物相鉴定、织构、残余应力、晶粒尺寸和结晶度等表征，都是根据传统衍射仪的一维衍射图谱发展来的。近年来，由于探测器技术的发展，二维探测器的应用也在急剧发展。同样的，二维衍射花样中也包含固体或液体材料的原子排列、微观结构和缺陷等丰富信息。但是，由于二维探测器接收的数据具有一些独特的性质，许多由粉末衍射发展起来的算法或方法已不能用来充分和准确地分析解释这些数据。因此，在二维衍射仪的设计以及二维衍射数据的分析方面都需要引入一些新的概念和方法。本文主要介绍了二维衍射的基本概念、基础理论、数据采集策略、数据分析方法以及各种应用实例。