Eine kristalline Substanz ist eine Substanz, bei der die Moleküle, Atome oder Ionen, aus denen sie besteht, in drei Dimensionen in einem extrem regelmäßigen Muster vorliegen. Dieses regelmäßige Muster wird als Kristallgitter bezeichnet. Ob eine Substanz als Kristall erstarrt, hängt oft von ihrer Form ab, nicht von ihren chemischen Bestandteilen.
Kristalle bilden sich aus Flüssigkeiten entweder durch Abkühlen in einen festen Zustand oder durch Abscheidung aus einem gelösten Zustand. Sie können sich sowohl direkt aus Dämpfen als auch aus Flüssigkeiten bilden. Wenn Substanzen kristallisieren, können sie entweder einen Einkristall oder einen Polykristall bilden. Ein Polykristall ist ein einzelnes festes Objekt mit mehr als einer unterschiedlichen Kristallform oder -orientierung. Die endgültige Form der Kristalle hängt von der Chemie, dem Druck und der Temperatur ab, die bei ihrer Bildung vorhanden sind und wie schnell sich diese Faktoren während der Bildung ändern.
Kristalle können sich mit einer Reihe verschiedener Arten chemischer Bindungen zwischen den einzelnen Atomen bilden. Fast alle Metalle liegen als Polykristalle im festen Zustand vor. Kovalente Bindungen sind in Kristallen wie Diamant und Quarz vorhanden. In Salzkristallen wie Kochsalz sind ionische Bindungen vorhanden. Die Art der Bindung, die einen Kristall zusammenhält, beeinflusst seine allgemeinen Eigenschaften, wobei ionische Kristalle mit einem höheren Schmelzpunkt tendenziell härter sind als kovalent gebundene Kristalle.
