La technique Omega-Scan consiste à faire tourner l'échantillon de 360° autour d'un axe spécifique, tel que la normale à la surface. La source de rayons X et le détecteur sont positionnés en fonction du type de cristal afin de garantir un nombre optimal de réflexions par tour. L'analyse des positions angulaires de ces réflexions permet de déterminer l'orientation du réseau cristallin par rapport à l'axe de rotation.
Pour aligner avec précision l'orientation du réseau cristallin sur la surface du cristal, un faisceau laser vérifie la direction de la surface. D'autres plans ou directions de référence pertinents peuvent également être mesurés à l'aide d'outils optiques. Cette technique permet une mesure précise de l'orientation des monocristaux dans n'importe quelle configuration, avec une reproductibilité de l'ordre de quelques secondes d'arc, souvent en seulement quelques secondes de mesure.
Une application spécialisée de la méthode Omega-Scan est la détermination précise des paramètres du réseau, en particulier pour les cristaux cubiques, fournissant des informations structurelles très précises.