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(huì)在每一個(gè)晶體或晶粒內(nèi)規(guī)則排列的晶格面上產(chǎn)生衍射。從所有原子面上產(chǎn)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(guān)系圖。衍射花樣包含晶系（立方、六方等）對(duì)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(duì)應(yīng)，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(dòng)花樣分析技術(shù)的發(fā)展，加上顯微鏡電子束和樣品臺(tái)的自動(dòng)控制使得試樣表面的線或面掃描能夠迅速自動(dòng)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(jì)算取向（差）分布函數(shù)，這樣在很短的時(shí)間內(nèi)就能獲得關(guān)于樣品的大量的晶體學(xué)信息，如：織構(gòu)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(zhì)分析；應(yīng)變和再結(jié)晶的分析；相簽定及相比計(jì)算等，EBSD對(duì)很多材料都有多方面的應(yīng)用也就是源于EBSD所包含的這些信息。

織構(gòu)及取向差分析                
EBSD不僅能測(cè)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(gòu)分析的全新方法。EBSD可應(yīng)用于取向關(guān)系測(cè)量的范例有：推斷第二相和基體間的取向關(guān)系、穿晶裂紋的結(jié)晶學(xué)分析、單晶體的完整性、微電子內(nèi)連使用期間的可靠性、斷口面的結(jié)晶學(xué)、高溫超導(dǎo)體沿結(jié)晶方向的氧擴(kuò)散、形變研究、薄膜材料晶粒生長(zhǎng)方向測(cè)量。

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

晶界、亞晶及孿晶性質(zhì)的分析                
在得到EBSD整個(gè)掃描區(qū)域相鄰兩點(diǎn)之間的取向差信息后，可進(jìn)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(diǎn)陣CSL等）。