基本原理：在掃描電子顯微鏡（SEM）中，入射于樣品上的電子束與樣品作用，將會在每一個晶體或晶粒內規(guī)則排列的晶格面上產生衍射。從所有原子面上產生的衍射組成“衍射花樣”，這可被看成是一張晶體中原子面間的角度關系圖。衍射花樣包含晶系（立方、六方等）對稱性的信息，而且，晶面和晶帶軸間的夾角與晶系種類和晶體的晶格參數(shù)相對應，這些數(shù)據(jù)可用于EBSD相鑒定、取向分析等。   

       EBSD系統(tǒng)中自動花樣分析技術的發(fā)展，加上顯微鏡電子束和樣品臺的自動控制使得試樣表面的線或面掃描能夠迅速自動地完成，從采集到的數(shù)據(jù)可繪制取向成像圖OIM、極圖和反極圖，還可計算取向（差）分布函數(shù)，這樣在很短的時間內就能獲得關于樣品的大量的晶體學信息，如：織構和取向差分析；晶粒尺寸及形狀分布分析；晶界、亞晶及孿晶界性質分析；應變和再結晶的分析；相簽定及相比計算等，EBSD對很多材料都有多方面的應用也就是源于EBSD所包含的這些信息。

織構及取向差分析                
EBSD不僅能測量各取向在樣品中所占的比例，還能知道這些取向在顯微組織中的分布，這是織構分析的全新方法。EBSD可應用于取向關系測量的范例有：推斷第二相和基體間的取向關系、穿晶裂紋的結晶學分析、單晶體的完整性、微電子內連使用期間的可靠性、斷口面的結晶學、高溫超導體沿結晶方向的氧擴散、形變研究、薄膜材料晶粒生長方向測量。

晶粒尺寸及形狀的分析                
傳統(tǒng)的晶粒尺寸測量依賴于顯微組織圖象中晶界的觀察。自從EBSD出現(xiàn)以來，并非所有晶界都能被常規(guī)浸蝕方法顯現(xiàn)這一事實已變得很清楚，特別是那些特殊晶界，如孿晶和小角晶界。因為其復雜性，嚴重孿晶顯微組織的晶粒尺寸測量就變得十分困難。由于晶粒主要被定義為均勻結晶學取向的單元，EBSD是作為晶粒尺寸測量的理想工具。最簡單的方法是進行橫穿試樣的線掃描，同時觀察花樣的變化。

晶界、亞晶及孿晶性質的分析                
在得到EBSD整個掃描區(qū)域相鄰兩點之間的取向差信息后，可進行研究的界面有晶界、亞晶、相界、孿晶界、特殊界面（重合位置點陣CSL等）。