Substancja krystaliczna to substancja, w której cząsteczki, atomy lub jony, które ją tworzą, mają bardzo regularny wzór w trzech wymiarach. Ten regularny wzór nazywamy siecią krystaliczną. To, czy substancja zestala się jako kryształ, zależy często od sposobu, w jaki powstaje, a nie od jej chemicznych składników.
Kryształy powstają z płynów przez chłodzenie do stanu stałego lub osadzanie ze stanu rozpuszczonego. Mogą tworzyć się bezpośrednio z oparów i cieczy. Gdy substancje krystalizują, mogą tworzyć pojedynczy kryształ lub polikrystal. Polikrystal jest pojedynczym ciałem stałym o więcej niż jednym innym kształcie lub orientacji krystalicznej. Ostateczna forma kryształów zależy od chemii, ciśnienia i temperatury obecnej podczas ich formowania oraz od tego, jak szybko te czynniki zmieniają się podczas tworzenia.
Kryształy mogą tworzyć się z wieloma różnymi typami wiązań chemicznych między atomami składowymi. Niemal wszystkie metale występują jako polikryształy w stanie stałym. Wiązania kowalencyjne występują w kryształach takich jak diament i kwarc. Wiązania jonowe występują w kryształach soli, takich jak sól kuchenna. Rodzaj wiązania, które łączy kryształ, wpływa na jego ogólne właściwości, przy czym kryształy jonowe stają się trudniejsze z wyższą temperaturą topnienia niż kryształy związane kowalencyjnie.
