In der Geologie treten Polymorphe auf, wenn zwei Verbindungen derselben Zusammensetzung unterschiedliche kristalline Strukturen aufweisen. Ein Beispiel für eine Polymorphie ist Quarz, der hohen Temperaturen ausgesetzt ist und sich in Trydimit und dann in Krystobalit umwandelt. Trydimit und Crystobalit gelten als Polymorphe von Quarz.
Polymorphe sind in der Geologie sehr verbreitet. Ein beliebtes Beispiel für Kohlenstoff-Polymorphe sind Diamant und Graphit. Das Aufteilen des Wortes polymorph in kleinere Abschnitte verrät die Bedeutung des Wortes. "Poly" ist ein Wurzelwort, das viele bedeutet. "Morph" bedeutet, sich einer allmählichen Transformation zu unterziehen. Das Wort "polymorph" bedeutet im Wesentlichen viele Transformationen, wie beispielsweise die Umwandlung von Kohlenstoff in Diamant oder Graphit.