表面が平坦な物質の表面すれすれにX線を入射すると、X線に対する物質の屈折率は1よりもわずかに小さいため、試料表面で全反射を起こします。表面や膜の界面で反射され、試料表面への入射角度を連続的に変化させると、互いに干渉したX線の強度は振動として観測されます。このような現象を利用した測定法をX線反射率法とよび、得られたX線の強度プロファイルを解析することで、薄膜の構造パラメーター(各層の密度、膜厚、ラフネス)を非破壊で評価することができます。