结晶过程使粒子形成具有规则排列的固体，相同物质可以形成外观不同的晶体形貌_结晶与分离

析出强化依赖第二相颗粒阻碍位错运动。颗粒尺寸过度长大可能降低部分强化效果。固体中的扩散通常通过空位或间隙机制进行。固体原子的扩散在较高温度下往往明显加快。晶体表面与内部原子具有不同的配位环境。表面重构可以降低晶体表面的自由能。晶体结构与化学组成需要共同用于解释性质。材料加工历史可能使同组成样品表现不同。

盐晶体的化学计量反映电荷平衡与结构要求。氯化钠晶体由离子延展排列而非独立盐分子组成。石英属于具有延展共价结构的重要矿物。晶体的各向异性来自不同方向的结构差异。某些晶体沿特定方向容易发生规则解理。布拉格关系联系衍射角与晶面间距。粉末衍射图样可以辅助鉴定晶相组成。单晶衍射有助于解析原子的三维排列。

相同物质可以形成外观不同的晶体形貌。多晶型指同种化合物存在不同晶体结构。不同晶型可能具有不同溶解度和熔点。水合物晶体中含有一定形式的结晶水。结晶水不是普通附着在表面的液态水。风化可能使水合物在空气中失去结晶水。潮解指物质吸水后逐渐形成溶液的现象。吸湿并不一定最终导致物质完全潮解。