Проведено методическое комплексное исследование искажений кристаллической решетки, вызванных легированием и интенсивной пластической деформацией (ИПД) интерметаллида Ni3Al, легированного Ti и Nb. Использованы результаты рентгеноструктурного, электронно-микроскопического анализа и измерения электросопротивления. Проведена оценка степени дефектности исследованных сплавов с использованием результатов всех трех методов. Определено, что степень совершенства кристаллов при легировании ниобием выше, чем при легировании титаном. Установлен характер и рассчитана величина напряжений, возникающих в кристаллической решетке: растягивающих после легирования и сжимающих после ИПД. Обнаружено значительное увеличение плотности дислокаций, точечных дефектов и кривизны кристаллической решетки в изученных сплавах после ИПД. В сплавах после ИПД образуется наноразмерная структура, но полного разупорядочения интерметаллидной фазы не происходит.