Nhiễu xạ điện tử là hiện tượng sóng điện tử nhiễu xạ trên các mạng tinh thể chất rắn, thường được dùng để nghiên cứu cấu trúc chất rắn bằng cách dùng một chùm điện tử có động năng cao chiếu qua mạng tinh thể chất rắn, từ đó phân tích các vân giao thoa để xác định cấu trúc vật rắn.Tinh thể chất rắn có tính chất tuần hoàn, vì thế nó đóng vai trò như các cách tử nhiễu xạ. Nếu như các mặt tinh thể có khoảng cách liên tiếp là d thì góc nhiễu xạ sẽ cho cực đại nhiễu xạ tuân theo công thức Bragg: 2 d s i n θ = n λ {\displaystyle 2dsin\theta =n\lambda } với λ {\displaystyle \lambda } là bước sóng, θ {\displaystyle \theta } là góc nhiễu xạ, n là số nguyên (n = 0, 1, 2...) cũng là bậc giao thoa.Hiện tượng này được ứng dụng dựa trên lưỡng tính sóng hạt của vật chất. Khi một chùm điện tử có xung lượng p, sẽ tương ứng với một sóng có bước sóng cho bởi công thức theo lý thuyết de Broglie: λ = h p {\displaystyle \lambda ={\frac {h}{p}}} với h là hằng số Planck.Dựa vào quan hệ giữa động năng E của điện tử và thế gia tốc V, ta có thể xác định bước sóng λ {\displaystyle \lambda } quan hệ với thế tăng tốc theo công thức (chưa tính đến hiệu ứng tương đối tính): λ = h p = h 2 m 0 . e . V {\displaystyle \lambda ={\frac {h}{p}}={\frac {h}{\sqrt {2m_{0}.e.V}}}} với thế tăng tốc V cỡ 200 kV trở lên, hiệu ứng tương đối tính trở thành đáng kể, và bước sóng cho bởi công thức tổng quát: λ = λ = h p = h 2 m 0 . e . V . 1 1 + e V 2. m 0 . c 2 {\displaystyle \lambda =\lambda ={\frac {h}{p}}={\frac {h}{\sqrt {2m_{0}.e.V}}}.{\frac {1}{\sqrt {1+{\frac {eV}{2.m_{0}.c^{2}}}}}}} Về mặt bản chất, nhiễu xạ điện tử cũng gần tương tự như nhiễu xạ tia X hay nhiễu xạ neutron. Có điều, nhiễu xạ điện tử thường được dùng trong các kính hiển vi điện tử như kính hiển vi điện tử truyền qua TEM, kính hiển vi điện tử quét SEM (sử dụng nhiễu xạ điện tử tán xạ ngược - back scattering electron diffraction)...