大分子生物大分子衍射技术是一种关键的科学工具，用于揭示生物大分子的三维结构，通常也称为空间结构或立体构象。这项技术的基础是利用衍射花样，即射线（如X射线、中子束或电子束）在生物大分子有序排列的晶体或纤维中产生的特定模式，这些模式与样品中原子的排列规律有着密切的联系，通过傅立叶变换，可以反推出原子的空间分布。
X射线衍射技术是这项技术的核心，它能够精确测量原子在晶体中的三维位置，自50年代以来，特别是在蛋白质晶体结构的研究中得到了广泛应用，并在70年代形成了蛋白质晶体学这个专门的学科分支。中子衍射和电子衍射技术则作为补充，特别是在测定生物大分子中氢原子位置和纤维状大分子的周期性结构，如螺旋结构方面，发挥着重要作用。
电子显微镜技术利用电子衍射原理，不仅能测定生物大分子的尺寸和形状，还能揭示亚基的排列方式，形成二维图像。结合光学衍射和滤波技术，进一步发展出了三维重构技术，直接展示出生物大分子的低分辨率三维结构，从而为我们提供了深入理解这些复杂分子结构的宝贵信息。
大分子相对分子质量在5000以上，甚至超过百万的生物学物质，如蛋白质、核酸、多糖等。它与生命活动关系极为密切，由被认为单体的简单分子单位所组成。在溶液中有形成凝胶的物质。一般把相对分子质量超过一万的化合物称为大分子化合物或高分子化合物。它是由许多重复的结构单元组成，一般具有线状结构，有的具有枝状结构。许多具有重要生物作用的物质，如蛋白质和核酸等均属于这类化合物。大分子蛋白质的基本组成单位或构件分子（building-block molecule）是氨基酸（amino acid，AA）。