下面的模型描述了在EBSD分析中，花样的形成和采集的原理。

电子束瞄准了倾斜的晶态样品中感兴趣的点。一部分电子被材料中的原子非弹性散射，只有非常小的能量损失，在离样品表面很近的地方，形成一个电子发射源。其中一些电子行径的方向与原子面的角度满足布拉格方程:

其中n为整数，λ是电子的波长，d是衍射面的间距，θ电子在衍射面上的入射角度。

这些衍射电子会在相应的衍射面上，形成一对大角圆锥。电子强度增强的区域与屏幕相交形成衍射带，通过荧光屏接收的图像就包含衍射带的特征。实际采集的花样是衍射圆锥的球心投影，衍射带的边缘是一对双曲线。

电子背散射衍射花样（EBSP）的形成

(a) 发散的电子源在满足布拉格公式条件下，从一个晶面（红）上产生的衍射锥（蓝、绿）。这些衍射锥投影到荧光屏后，就形成了衍射花样中的衍射带。

(b) 产生的衍射花样

衍射带强度

衍射带的强度和形态的形成机制很复杂。作为一个近似，(hkl)面的衍射带强度计算如下：

f_i(θ)是原子对电子的散射因子，(x_i y_i z_i)是原子在单胞中的坐标。采集到的衍射花样需要与用这个公式模拟的花样进行比较。这样才能确保，只有产生可见衍射带的衍射面，用于求解衍射花样。