● 物質のX線・中性子回折データを解析することにより格子定数、原子配列、席占有率、熱振動等の情報だけでなく、三次元の電子密度分布又は散乱長密度分布（イオン分布に相当する。）を算出して、物質の機能を理解するための基盤とすることができる。左図は中性子回折により求めた高温超伝導体の結晶構造と散乱長密度分布を示す。
● 分析するためには通常材料を切断、研磨等加工をしなければならないが、中性子回折を利用することにより、非破壊で内部を含めた材料の結晶構造、構成する化合物の組成及び質量比、結晶粒、歪み等の情報をプロファイル解析から得ることができる。右上図は液化水素製造用の磁気冷凍材料のプロファイル解析の例を示す。
● 中性子回折を利用することにより、装置を稼働させた状態（オペランド）で装置内部の材料の結晶構造等の情報を解析することができる。解析するために専用の装置を開発することはなく、実物を測定すればよい。充放電中の実電池の様子等を観察することに適用でき、右下図は充放電中の18650電池の中性子回折パターンの時間変化の例を示す。