Genel anlamda katı deyince basınç ve kayma kuvvetleri altında elastik özellik gösteren maddeler anlaşılır. Deneyler ise katıların atomlar veya atom guruplarının oluşturduğu temel birimlerin düzenli olarak tekrarı ile oluştuğunu göstermektedir. Bu temel birimler katının içinde rasgele dağılmış değildirler ve birbirlerine göre oldukça düzenli bir şekilde bulunurlar. Atom veya atom guruplarının belli bir düzen içinde yerleştiği maddelere veya katı cisimlere kristal denir. Buna göre katı maddeleri genel olarak iki gruba toplayabiliriz.

1-     1-     Kristal yapıya sahip olanlar (düzenli yapı)

2-     2-     Amorf yapıya sahip olanlar (düzensiz yapı)

     Amorf yapıda atomlar rasgele düzenlenmişlerdir. Kristal yapıya sahip olan maddelerde belli bir geometrik düzen içerisinde o maddenin tekrarlanması söz konusudur. Amorf katılarda ise belli bir periyodik dağılım yoktur.

Şekil-1

Şekil-2

Birim hücre: Kristal yapıyı oluşturan en küçük parçadır

Kristal yapı

Şekil-3

     Şekil iki boyutlu bir kristal yapıyı göstermektedir. x ekseni üzerinde en yakın iki komşu atom arasındaki uzaklık , y ekseni üzerindeki en yakın iki komşu arasındaki uzaklık ise  dir. Periyodiklik yüzünden A,B,C noktaları eşdeğerdir. Bu konumların herhangi birine yerleşecek bir gözlemciye kristal kesin olarak aynı görünür. Bu durum kristalin öteleme simetrisine sahip olduğunu gösterir. Eğer kristal herhangi iki atomu birleştiren bir  vektörü kadar ötelenirse yine ötelemeden önceki ile  tam olarak aynı yapıya sahip olur. Yani kristal böyle bir öteleme ile değişmez kalır. Gerçek katılar çok ender olarak büyük ve kusursuz tek kristaller halinde bulunurlar, yani ideal mükemmel kristal bulmak çok güçtür. Mükemmellikten sapmaya birkaç örnek aşağıda verilmiştir.

1-      1-      Kristalin yüzeyi mükemmellikten sapmaya iyi bir örnektir. Yüzeyde peryodiklik sona erer. Yüzeye yakın atomlar içtekilerden farklı bir çevre içindedirler. Bunun sonucu olarak da farklı davranırlar.

2-      2-      Gerçek kristallerin içinde her zaman az da olsa yabancı atomların bulunması mükemmellikten sapmaya neden olur.

3-      3-      İdeal kristallerdeki atomların denge konumlarında hareketsiz oldukları kabul edilmektedir. Oysa termal titreşimler atomların denge konumlarında küçük salınım hareketleri yapmalarına sebep olur.

4-      4-      .,- veya düzlemsel kusurlar bir arada ya da tek başına kristal yapıda bulunabilir.