تابش سینکروترون، از یک نور قطبی و موازی با درخشندگی خیلی زیاد و شدت بالا تشکیل شده است که شامل گسترۀ وسیعی از طول موجها، از فروسرخ تا پرتوهای X پرانرژی است. در این مقاله خلاصهای از کاربردهای تابش سینکروترون در طیفسنجی و تصویربرداری به کمک پرتو X، ارائه شده است. این کاربردها شامل پراش پرتو X مواد پودری (XRPD)، پراکندگی پرتو ایکس در زوایای بزرگ (WAXS)، پراکندگی پرتو ایکس در زوایای کوچک (SAXS)، فلورسانس پرتو X (XRF)، بازتابسنجی پرتو X (XRR)، جذب لبۀ نزدیک ساختار ظریف پرتو X (NEXAFS)، جذب لبۀ نزدیک ساختار پرتو X (XANES)، طیفسنجی فوتوالکترونی پرتو X (XPS)، طیفسنجی نشری پرتو X (XES) و تصویربرداری به کمک پرتو X است. این تکنیکها، برای مشخصهیابی انواع ساختارهای مواد مختلف در اندازههای میکرو و نانو توانایی بالایی دارند. علاوه بر این، استفاده از این فناوریها مزیتهائی مانند صحت بیشتر اندازهگیریها، بهبود نسبت "علامت به نوفه"، تفکیک فضایی بهتر و سرعت بیشتر جمع آوری دادهها دارد.