单晶衍射仪有线性衍射仪、四圆衍射仪和韦森堡衍射仪等，其中以四圆衍射仪(图4)，最为通用。所谓四圆是指晶体和计数器藉以调节方位的四个圆，分别称为φ圆、圆、w圆和2θ圆。φ圆是安装晶体的测角头转动的圆；圆是支撑测角头的垂直圆，测角头可在此圆上运动；w圆是使圆绕垂直轴转动的圆，2θ圆与w圆共轴，计数器绕着这个轴转动。这四个圆中，w圆、φ圆和圆用于调节晶体的取向，使某一指定的晶面满足衍射条件，同时调节2θ圆，使衍射线进入计数器中。通常，四圆衍射仪配用电子计算机自动控制和记录，可以精确测定晶格参数，并将衍射点的强度数据依次自动收集，简化了实验过程，而且大大提高了数据的精确度。