土壤粘粒是土壤的重要组成部分，一般由层状硅铝酸盐组成，具有较高的活性，能够对土壤中的营养物质以及水分起到保蓄的作用，同时在植物的生长发育期间提供充足的养分，是植物与土壤界面反应的基质。常见的粘粒矿物有高岭石、蒙脱石、蛭石、伊利石、绿泥石等。
由于土壤粘粒矿物的晶体结构不同，他们的性质如胀缩性、阳离子交换量、吸附性也不尽相同。因此使用XRD研究土壤粘粒矿物的种类与含量分布能够为绿色农业发展、土壤污染防治等领域提供有力的数据支撑。
同时研究土壤粘粒矿物的演变规律，有利于揭示土壤形成轨迹、发生学特征以及成土环境，反映土壤的风化程度，起到古环境指示、地质构造指示、水文构造示踪等作用。在石油天然气勘探开采中，研究土壤中粘粒矿物如伊/蒙间层矿物的间层比、伊利石的结晶度等能够对油层保护、井眼稳定等工程提供强力的数据支撑。
X射线衍射仪（XRD）是最主要的土壤粘粒矿物的研究仪器之一，其可以基于不同的土壤粘粒矿物的晶体构造，快速鉴定出粘粒矿物具体种类以及其所占的百分含量，即便是细微粒状的矿物也能准确判定，具有制样简单、测量精度高、检测速度快等优点。
绿色农业：发展土壤保肥、保水能力
土壤污染：防治重金属、化学农药吸附
环境气候：指示古气候指示、地质构造指示、水文指示
阳离子交换量（CEC）及有机质含量（SOM）是影响土壤的肥力性能的重要因素，阳离子交换量与土壤中粘粒矿物的种类有关，有机质含量与粘土矿物成分相关，因此对土壤中的粘粒矿物的定性定量具有重大意义。
伊利石含量：36.30%
伊利石、绿泥石与土壤肥力特性呈显著正相关，对于未知土壤样品，通过XRD对其中伊利石/绿泥石等粘性矿物进行定性/定量分析，能够快速地评估该土壤的肥力特性。
由于土壤粘粒矿物的晶体结构不同，他们的性质如胀缩性、阳离子交换量、吸附性也不尽相同。因此使用XRD研究土壤粘粒矿物的种类与含量分布能够为绿色农业发展、土壤污染防治等领域提供有力的数据支撑。
同时研究土壤粘粒矿物的演变规律，有利于揭示土壤形成轨迹、发生学特征以及成土环境，反映土壤的风化程度，起到古环境指示、地质构造指示、水文构造示踪等作用。在石油天然气勘探开采中，研究土壤中粘粒矿物如伊/蒙间层矿物的间层比、伊利石的结晶度等能够对油层保护、井眼稳定等工程提供强力的数据支撑。