粉末X線回折（XRD）を実施することにより、分析対象物の化合物組成（鉱物組成）が求められます。粉末X線回折（XRD）の結果はトンネル掘削や切土掘削における地山の変状の予測と防止対策などに用いられます。また、地山の膨潤性については各種物理的・化学的データから総合的に判断されますが、代表的な膨潤性粘土鉱物であるスメクタイト（Smectite）の含有量が重要な要素となるため、X線回折を実施してスメクタイト含有量（wt.%）を測定します。

波長分散型蛍光X線分析（XRF）を実施することにより、分析対象物の化学組成（元素組成）が求められます。ダムや橋梁等の基礎岩盤等についての詳細な岩盤分類、風化・変質の程度や有害金属元素の把握などに使用されます。

エネルギー分散型X線分析（EDS）を実施することにより、分析対象物の微小領域の化学組成や元素濃度が得られます。走査型電子顕微鏡（SEM）を併用することにより微細な構造観察が可能となり、未知試料の同定、コンクリートのアルカリシリカゲルを特定しアルカリ骨材反応（ASR）の判定への適用、火山灰の化学組成から噴出起源の特定などに使用されます。