O substanță cristalină este o substanță în care moleculele, atomii sau ionii care o compun sunt într-un model extrem de regulat în trei dimensiuni. Acest model obișnuit este numit zăbrele de cristal. Indiferent dacă o substanță se solidifică ca un cristal, depinde adesea de modul în care se formează, nu de componentele sale chimice.
Cristalele se formează din fluide fie prin răcire până la o stare solidă, fie prin depunere dintr-o stare dizolvată. Ele se pot forma direct din vapori, precum și din lichide. Pe măsură ce substanțele cristalizează, ele pot forma fie un singur cristal, fie un policristal. Un policristal este un singur obiect solid cu mai mult de o formă sau orientare cristalină diferită. Forma finală de cristale depinde de chimie, presiune și temperatură prezente când se formează și cât de repede se schimbă acești factori în timpul formării.
Cristalele se pot forma cu un număr de tipuri diferite de legături chimice între atomii constituenți. Aproape toate metalele există ca policriști în stare solidă. Legăturile covalente sunt prezente în cristale cum ar fi diamantul și cuarțul. Legăturile ionice sunt prezente în cristale de sare, cum ar fi sarea de masă. Tipul de legătură care deține un cristal împreună afectează proprietățile sale generale, cristalele ionice având tendința de a fi mai greu cu un punct de topire mai mare decât cristalele legate covalent.
