自然界中的固體物質絕大部分都是晶體，隻有極少數是非晶體。初中化學課本在溶液部分講述結晶過程時指出：在結晶過程中形成的具有規則外形的固體叫做晶體。高中化學課本在分別講述四類晶體的特點以前，先講了所有晶體在結構上的共同特征。它指出：“晶體為什麼具有規則的幾何外形呢？實驗證明：在晶體裏構成晶體的微粒（分子、原子、離子等）是規則地排列的，晶體的有規則的幾何外形是構成晶體的微粒的有規則排列的外部反映”。這裏所說的“實驗”主要指有X射線來測定分析晶體結構的實驗。高中化學課本下冊“金屬鍵”一節中就指出，金屬晶體的內部結果是用X射線進行研究發現或證實的。其他晶體也是如此。
用X射線測定晶體結構的科學叫做X射線晶體學，它和幾何晶體學、結晶化學一道，對現代化學的發展起了很大作用。它們的重要性可概括為以下四點：1.結晶化學是現代結構化學的一個十分重要的基本的組成部分。物質的化學性質是由共結構決定的，所以結構化學包括結晶化學，是研究和解決許多化學問題的指南。結晶化學的知識在研製催化劑中的應用就是一例。
2.由於晶體內的粒子排列得很有規則，所以晶態是測定化學物質的結構最切實易行的狀態，分子結構的實際知識（如鍵長、鍵角數據）的主要來源是晶體結構。很多化合物和材料隻存在於晶態中，並在晶態中被應用。
3.它們是生物化學和分子生物學的支柱。分子生物學的建立主要依靠了下列兩個係列的結構研究：一是從多肽的α螺旋到DNA的雙螺旋結構；二是從肌紅蛋白、血紅蛋白到溶菌酶和羧肽酶等的三維結構。它們都是應用測定晶體結構的X射線衍射方法所得的結果。
4.晶體學和結晶化學是固體科學和材料科學的基石。固體科學要在晶體科學所闡明的理想晶體結構的基礎上，著重研究偏離理想晶態的各種“缺陷”，這些“缺陷”是各種結構敏感性能（如導電、擴散、強度及反應性能等）的關鍵部位。材料之所以日新月異並蔚成材料科學，相當大的程度上得力於晶體在原子水平上的結構理論所提供的觀點和知識。
二、晶體的通性和分類
在介紹晶體結構研究的發展簡史以前，需要先說明一下晶體中微粒是怎樣有規則地排列的，並用晶體的這個本質特征來解釋晶體的一些通性。應用X射線研究晶體內部結構的大量實驗證明，一切晶體在結構上不同於非晶體（以及液體、氣體）的最本質的特征，是組成晶體的微粒（離子、原子、分子等）在三維空間中有規則的排列，具有結構的周期性。所謂結構的周期性，是指同一種微粒在空間排列上每隔一定距離重複出現。換句話說，在任一方向排在一直線上的相鄰兩種微粒之間的距離都相等，這個距離稱為周期。如果每一個微粒用一個點代表，則所有這些點組成一個有規則的空間點陣。過一點在不同方向取三根聯結各點的直線作為三個坐標軸，用三組平行於坐標軸的直線將所有的點聯結起來，則將空間點陣劃成所謂空間格子，空間格子的最小單位是一個平行六麵體。晶體的空間格子將晶體截分為一個個內容（組成粒子、粒子的排布、粒子間的作用力的性質等）完全等同的基本單位——晶胞。晶胞的形狀、大小與空間格子的平行六麵體單位相同。晶體可以看作無數個晶胞有規則地堆積而成。在非晶體中，微粒的排列沒有規則，不存在空間點陣結構。
與非晶體不同，晶體具有以下幾個通性：
1.晶體有整齊、規則的幾何外形。例如，隻有結晶條件良好，可以看出食鹽、石英、明礬等分別具有立方體、六角柱體和八麵體的幾何外形。這是晶體內微粒的排布具有空間點陣結構在晶體外形上的表現。對晶體有規則的幾何外形進行深入研究以後，人們發現不同晶體有不同程度的對稱性。晶體中可能具有的對稱元素有對稱中心、鏡麵、旋轉軸、反軸等許多種。玻璃、鬆香、橡膠等非晶體都沒有一定的幾何外形。