现在通常用于晶体衍射研究的X射线是利用X射线管产生的，此类“X射线发生器”习惯上称为“X光机”。
一般的X射线管制成密封真空管的形式，阳极耗散功率为1至2.5千瓦，需用水冷却，但使用方便。高强度的X射线发生器其阳极不但需要用水冷却，而且要采用高速旋转阳极的方法以避免热量聚集在电子轰击靶面的焦点上，目前功率最高可达到90千瓦。
晶体衍射用X射线管的阳极材料常用的金属有Mo、Cu、Fe、Co、Cr五种，这些元素的特征X射线波长正好在晶体衍射适用的范围内：0.709 Å（Mo）至2.28 Å（Cr），其中以Cu和Mo为靶材的X射线管可以实现的功率为最大，也最为常用。
粉末衍射仪和微区衍射仪需要逐点依次进行扫描，测量X射线强度的时间较长，所以要求X射线发生器的强度必须是高度稳定的。利用迥旋加速器能得到超高强度的X射线，而且能连续调谐，这种特殊的X射线源为晶体衍射研究工作提供了更为有利的条件。