Uma substância cristalina é uma substância em que as moléculas, átomos ou íons que a compõem estão em um padrão extremamente regular em três dimensões. Esse padrão regular é chamado de rede do cristal. Se uma substância se solidifica como um cristal, muitas vezes depende da forma como ela se forma, não de seus componentes químicos.
Os cristais são formados a partir dos fluidos, tanto pelo resfriamento até o estado sólido quanto pelo depósito a partir do estado dissolvido. Eles podem se formar diretamente de vapores, bem como de líquidos. À medida que as substâncias cristalizam, elas podem formar um único cristal ou um policristal. Um policristal é um único objeto sólido com mais de uma forma ou orientação cristalina diferente. A forma final dos cristais depende da química, da pressão e da temperatura presentes quando eles se formam e da rapidez com que esses fatores mudam durante a formação.
Os cristais podem se formar com vários tipos diferentes de ligações químicas entre os átomos constituintes. Quase todos os metais existem como policristais no estado sólido. As ligações covalentes estão presentes em cristais como diamante e quartzo. As ligações iônicas estão presentes em cristais de sal, como sal de cozinha. O tipo de ligação que mantém um cristal unido afeta suas propriedades gerais, com os cristais iônicos tendendo a ser mais duros com um ponto de fusão mais alto do que os cristais ligados covalentemente.
