Кристали - це все тверді тіла, що мають форму багатогранника, що виникає в результаті впорядкованого розташування атомів. Кристалографію називають наукою про кристалах, кристалічних природних тілах. Вона вивчає форму, внутрішню будову, походження, поширення і властивості кристалічних речовин. Кристалами називають всі тверді тіла, що мають форму багатогранника, що виникає в результаті впорядкованого розташування атомів. Прикладами добре освічених кристалів можуть служити кубики піриту, дванадцятигранника граната, загострені на кінцях призми гірського кришталю, восьмигранники (октаедри) найважливішою залізної руди - магнетиту. багато дорогоцінні камені: алмаз, рубін, топаз і ін. подібні освіти іноді досягають величезних розмірів.
У 1958 році в СРСР був знайдений гігантський кристал кварцу масою близько 70 т, довжиною 7,5 м і шириною 1,6 м. У окремих кристалів берилу довжина досягає 5 м, маса - 18 т. Зазвичай зустрічаються дрібні, найчастіше мікроскопічні кристалики . У Східному Оренбуржье в басейні р. Джаман-Акжар знайдений кристал гірського кришталю довжиною 170 см, 80 см в діаметрі і вагою 784 кг. Він названий «Малюткою». Там же виявлені ще 11 великих кристалів вагою не менше 500 кг. Кристал "Малютка» встановлено перед входом в Уральський геологічний музей в Єкатеринбурзі.
Більшість гірських порід і мінералів складається з кристалів. Правильна геометрична форма кристалів в природних кристалах порушується або в зв'язку з умовами освіти (наприклад, при повільному застиганні магми виникають зерна кварцу з криволінійними і неправильними контурами), або під впливом руйнування корінних порід і знесення водою їх уламків (в пісках легко можна побачити під лупою окатанні кристали кварцу, гранату, магнетиту). Тому кристали можуть придбати потворні форми, ненормально розвинені, обламані або окатанні межі. Геометрична правильність властива не тільки поверхні кристала, але поширюється і на його внутрішню будову. Частинки, що становлять кристали, не заповнюють простір суцільно, а знаходяться на деякій відстані один від одного, тобто розташовуються в строго визначеному для даної речовини порядку.
Якщо кожну частинку (іон, атом) замінити точкою, то будова кристала представиться у вигляді простору, заповненого правильно і закономірно розташованими точками. Відстані між точками позначають лініями. Виходить так звана просторова решітка. елементами якої є вузли, ряди і плоскі сітки.
Вузли решітки відповідають або нейтральних атомів, або зарядженим атомам (іонів), або групам атомів (молекул) або іонів (радикалам) в кристалі.
Ряд - це сукупність вузлів, що лежать уздовж прямої і періодично повторюваних через рівні проміжки.
Проміжок. або період, ряду - відстань між двома рівнозначними вузлами. Ці відстані незначні і вимірюються Ангстрема: 1 Å = 10 -8 см.
Плоска (гранная) сітка - сукупність вузлів і рядів, розташованих в одній площині.
Три побудовані системи плоских сіток, взаємно перетинаючись, утворюють сукупність паралелепіпедів, які прийнято називати елементарними осередками просторової решітки. Форма елементарної комірки залежить від її параметрів, тобто від розмірів відрізків a, b, c і кутів між ними α, β, γ.
Для решітки кухонної солі (NaCl) a = b = c і α = β = γ = 90⁰. При такому співвідношенні параметрів форма елементарної комірки є кубом.
Однак в природі зустрічаються і такі тверді тіла, в яких частинки (іони, атоми, молекули) розташовані безладно. Ці тіла називаються аморфними.
Утворюються вони в умовах швидкого охолодження, при якому різко зменшується рухливість частинок, які не встигають закономірно розташуватися щодо один одного. До аморфним утворенням відносяться скла, пластмаси, смоли, клей та ін.
Аморфне речовина не є стійким і з плином часу виявляє тенденцію до кристалізації. Це проявляється в процесах закрісталлізовиванія скла (явище зацукровування карамелі, каучук втрачає еластичність і т.д.).
Кристалічний стан твердого тіла в порівнянні з аморфним стійкіше.