“非晶態”的概念是相對於“晶態”而言的。金屬和很多固體，它們的結構狀態是按一定的幾何圖形、有規則地周期排列而成，就是我們曾定義的“有序結構”。而在非晶態材料的結構中，它隻有在一定的大小範圍內，原子才形成一定的幾何圖形排列，近鄰的原子間距、鍵長才具有一定的規律性。例如非晶合金，在一定範圍內，它們的原子排列成四麵體的結構，每個原子就占據了四麵體的棱柱的交點上。但是，在大於某個範圍內，原子成為各種無規則的堆積，不能形成有規則的幾何形排列。因此，這類材料具有獨特的物理、化學性能，有些非晶合金的某些性能要比晶態更為優異。
在人類發展史上，非晶態物質如樹脂、礦物膠脂等，早在幾千年前的遠古時代，已被人類的祖先所利用。在我國，玻璃製造至少已有2000年的曆史。
近半個世紀以來，人們幾乎全部致力於理想的晶態物質及其超高純度高均勻方麵的研究，而忽略了非晶態物質的開發。
20世紀30年代，克拉默爾用氣相沉積法獲得了第一個非晶態合金。20世紀50年代中期，科洛密茲等人，首先發現了非晶態半導體具有特殊的電子特性。
1958年，安德森提出：“組成材料的幾何圖形（晶格）混亂無規則地堆積在一定程度，固體中的電子擴散運動幾乎停止，導致非晶態材料具有特殊的電、磁、光、熱的特性。”這就引起了科學家們的極大興趣。但是，當時如何製造能夠應用的非晶態材料的方法尚未解決，金屬、合金的生產仍沿用傳統的冶煉技術。
1960年，美國加州理工學院杜威茲教授領導的研究小組發明了用急冷技術製作出進行工業生產的非晶合金的辦法。采用這種方法，可以製備出各種寬度的非晶合金條帶，條帶的帶寬已達150毫米以上。另外，這種方法還可製備非晶態的粉末，其粉末粒度直徑可達1μm左右。這種方法也可製備非晶合金絲。此方法在冶金工業生產工序上節省了多道工序，節省能源消耗，被稱為冶金工藝的一次革命，也就是“煉金術”的革命。
非晶固體的研究結果已發現的非晶態材料包括：非晶態金屬及其合金、非晶態半導體、非晶態超導體、非晶態電介質、非晶態離子導體、非晶態高分子及傳統的氧化物玻璃等。可非晶態材料是一個包羅萬象，極為富有的材料家族，它已廣泛應用於航天、航空、電機、電子工業、化工以及高科技各領域並取得了顯著效果，而且，還繼續顯示著它的不竭功能。
非晶態金屬比一般金屬具有更高的強度，如非晶態合金Fe80B20，其斷裂強度達370kg/mm2，是一般優質結構鋼的7倍，彎曲形變可達50％以上。可見，它在保持高強度的同時還具有較高的韌性。這種非晶態合金還具有優異的抗輻射特性，經中子γ射線輻射而不損壞，在火箭、宇航、核反應堆、受控核反應等方麵都具有特殊的應用。非晶態材料可以製備成複合材料和層狀材料。在產品生產工序上，金屬玻璃的製備可以連續生產，一次成型，生產程序簡單、成本低廉。自1974年起，美國、日本、西德、法國已大量投資，提供了不少的市場產品。
非晶態合金在工業上首先使用於變壓器，非晶合金片薄，一般為20～30μm製成這種微型優質變壓器適用於航天、航空、航海的供電網絡上。由它製成的其他配電變壓器、脈衝變壓器都已投入使用。常用的變壓器鐵心均是用矽鋼片製造，而且要經過衝壓、剪切、絕緣等6～8道工序。采用非晶態合金片，減少了這一連串工序，而且所製成的變壓器能量損耗低，隻有矽鋼片變壓器的40％。同時，這種非晶態合金片的強度比矽鋼片的高，耐腐蝕性好，還具有極優的電學性能。1980年美國GE公司用非晶態合金片做成的電動機，其體積小，能量損耗低，其耗能隻有用矽鋼片製成的電動機的1/3。目前，全世界已有6～7萬台非晶態合金製成的配電變壓器投入運行。如果在我國，將矽鋼片製造的配電變壓器全部換成非晶態合金片的變壓器，那麼每年可節電100億度約合價值人民幣10億元以上。世界上屬於非晶合金的生產類型很多，美國有58個，日本73個，我國28個，並且已有年產百萬噸鐵心的非晶合金廠。非晶合金種類極多，有以鐵為主的叫鐵基非晶態合金，還有鈷基、鐵——鈷基、銅基、鎳基等。非晶合金還包括永久磁性或在電場下具有磁性的磁性材料，前者稱硬磁材料，後者稱軟磁材料。
非晶態磁頭，是非晶態合金應用的另一個領域。一種鈷—鐵—鎳—铌—硼體係的非晶態合金耐磨性高、噪聲小、硬度高（比常用磁頭的硬度高2～3倍），是很好的磁記錄材料。
早在1988年，我國已生產80噸非晶態軟磁合金，用於電子工業的各種電器。非晶態鈀—矽合金，可作成電磁、超聲信號延遲線，作為信號延遲一段時間的器件，並用於軍工、雷達電子計算機、彩色電視、通迅係統或測量儀器。電磁延遲線可由幾毫微秒延長達幾十微秒，超聲延遲線則由幾微秒延遲到幾千微秒，均可直接使用，免除了一大套延遲訊號的線路和儀器設備。