转载在通常状态下，物质有气、液、固三态，而固态物质有一定的形状，因此固体内的粒子有可能具有特定的排列方式。一般将内部粒子具有整齐有规律排列的固体称为晶体。晶体可分为粒子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体四类。要了解晶体，首先要了解粒子间的相互作用。粒子间相互作用除化学键外，统称为分子间作用力，一般分为色散力、取向力、诱导力，对某些特殊分子如H2O、NH3、HF、DNA等还存在氢键，粒子的这些相互作用决定了它们存在的状态。例如，水分子间如果不存在氢键，常温下的水一定是气态的。氢键的作用强度介于化学键和分子力之间，对物质的性质有决定性影响。通常情况下，色散力比取向力和诱导力大，且随分子量增大而增大，因此大分子物质常温下一般是液态或固态的。在低温下，除液氦之外，自然界中的所有纯物质都有可能形成晶体。
晶体有整齐规则的外形，有些晶体表面看来并不规则，但是在显微镜下却仍有规则的外形（多晶）。因生长条件的不同，晶体可能会有不同的大小和形状，但是各晶面之间的夹角（面角）却总是一定的，这一规律叫做“面角守恒定律”，是晶体的固有特征之一。晶体一般存在各向异性，即晶体在不同方向上的传热、导电、光的折射等物理性质不同。例如，云母在不同方向上的强度很不相同，石墨在不同方向上的导电能力也大不一样。晶体在固定的压力下有固定的熔点，这些特征与晶体结构密切相关。
晶体粒子在空间中有规则的排列，这些点的总和叫做晶格，任何晶格都可以看作某个最小部分在三维空间中无限重复的产物，这一最小部分叫做晶胞。由晶胞的特征可以将晶体分为七个晶系：立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱形晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系。
典型的粒子晶体是食盐NaCl，在食盐晶体中，根本不存在NaCl分子，它是由Na+和Cl-离子交替排列，通过静电引力（离子键）结合而成的。由于在所有相互作用中，化学键的强度最高，故离子晶体有较高的熔点和硬度，粒子只能在平衡点附近振动，因此不能导电，但是在熔融后可以存在自有离子，就可以有很好的导电性。原子晶体的典型代表是钻石（C）和水晶（SiO2），中性原子间以很强的共价键结合，因此硬度和熔点都很高，导电性即使在熔融时也很差。冰、固态的O2、CO2等都是分子晶体，它们通过较弱的氢键或分子力结合，因此熔点都比较低，硬度也较小，不易导电。在分子晶体中存在着一个个的小分子，分子内是化学键，分子间是分子力，可能还会有氢键。自然界中除离子键和共价键外，还存在第三种化学键：金属键。整块金属的晶格由带正电的离子组成，沉浸在自由电子的海洋里，自由电子属于整块晶体，它们不但抵消掉了正离子晶格间的库仑排斥，而且还有剩余。由于自由电子的存在，金属有很多非常独特的性质：良好的导电性、导热性、延展性等，由于自由电子和光子的相互作用，导致绝大部分金属表面都有一种特有的银白色光泽。又因为金属键属于化学键，其强度很高，因此金属硬度和熔点都很高。
我们知道，非晶体内部粒子的排列毫无规律，杂乱无章，因此它与晶体有很多重要区别，例如非晶体没有规则的外形，物理性质如导电、导热、光的传播等都是各向同性的，没有固定的熔点。但晶体和非晶体之间并没有明确的、不可逾越的界限。事实上，同一物质在不同条件下可以形成晶体，也可以形成非晶体。如SiO2（石英）可以形成非晶体石英玻璃、燧石等，也可以形成晶体水晶。即使是传统的非晶体如橡胶、玻璃等，在适当的条件下也可以晶体化。
晶体的热容问题是一个经典热力学无法解释的现象。应用经典理论可以得到晶体的比热为3R，符合在高温实验中总结出的杜隆-玻蒂定律，但是经典力学得到的热容是常数，与温度无关，而实验事实却是热容随温度降低而下降，当温度趋向绝对零度时，热容趋向零。爱因斯坦应用量子力学得到了一个与实验定性符合的公式，但由于引入的假设过于简单，理论与实验并不能严格的符合。德拜在此基础上将爱因斯坦假设的将晶体看作N个3维谐振子改为3N个1维谐振子，得到了固体热容的德拜理论，与实验符合的很好。
我们知道，20世纪的科技得以飞速发展，很大程度上依赖于电子计算机的应用。当然，我对计算机是外行，自然不敢弄斧，不过它的最基本的元件，应该还有得一说……
