晶体结构

Hauy最早提出晶体的規則外型是因为晶體内部原子分子呈規則排列，比如鑽石所具有的完美外形和優良光学性質就可以歸結為其内部原子的規則排列。20世紀初期，勞厄發明X射線衍射法，從此人們可以使用y射线來研究晶體内部的原子排列，其研究结果進而證實了Hauy的判斷。

晶體内部原子排列的具体形式一般稱为晶格，不同的晶体内部原子排列稱為具有不同的晶格結構。各種晶格結構又可以歸納為七大晶系，各種晶系分别与十四種空間格（稱作布拉维晶格）相對應，在宏观上又可以归结为三十二种空间点群，在微观上可进一步细分为230个空间群。

对于晶体结构的研究是研究固体材料的宏观性质及各种微观过程的基础。專門研究分子結晶結構的科學稱為晶體學，經常應用在化學、生物化學與分子生物學。

所謂的晶體晶格是可以經由平移或其他對稱操作後，仍可得到自己本身的晶格，一種典型的對稱操作是繞著通過晶格點的軸作旋轉，稱為一重、二重、三重、四重及六重對稱，分別是旋轉${\displaystyle 2\pi }$ 、${\displaystyle \pi }$ 、${\displaystyle {2\pi \over 3}}$ 、${\displaystyle {\pi \over 2}}$ 、${\displaystyle {\pi \over 3}}$ ，其中以布拉菲晶格較常使用。

二維晶格類型

布拉菲晶格在二維平面上有五種類型，兩晶軸${\displaystyle a_{1}}$ 、${\displaystyle a_{2}}$ ，夾角${\displaystyle \varphi }$ 

斜晶格：任意的晶軸${\displaystyle a_{1}}$ 、${\displaystyle a_{2}}$ ，只有在旋轉${\displaystyle \pi }$ 或${\displaystyle 2\pi }$ ，才能保持不變。
正方形晶格:${\displaystyle \left|{a_{1}}\right|=\left|{a_{2}}\right|}$ 、${\displaystyle \varphi ={\pi \over 2}}$ 
六角形晶格:${\displaystyle \left|{a_{1}}\right|=\left|{a_{2}}\right|}$ 、${\displaystyle \varphi ={2\pi \over 3}}$ 
矩形晶格:${\displaystyle \left|{a_{1}}\right|\neq \left|{a_{2}}\right|}$ 、${\displaystyle \varphi ={\pi \over 2}}$ 
有心矩形晶格${\displaystyle \left|{a_{1}}\right|\neq \left|{a_{2}}\right|}$ 、${\displaystyle \varphi ={\pi \over 2}}$ ，但在矩形晶格正中間上有一晶格點，故有兩種繪法。

三維晶格類型

布拉维晶格在三維平面上有七大晶系，分別為三斜晶系、單斜晶系、斜方晶系、四方晶系、立方晶系、三方晶系、六方晶系。依照簡單、體心、面心及底心這四種類型，這七大晶系又總共可細分為14種晶格。