在介绍晶体结构研究简史之前，有必要解释一下晶体中的粒子是如何有规律地排列的，用晶体的这一本质特征来解释晶体的一些一般性质。大量利用X射线研究晶体内部结构的实验证明，所有晶体最本质的特征是粒子(离子、原子、分子等。)在三维空中规则地排列，并且具有结构的周期性。所谓结构的周期性，是指在空之间的排列中，同一种粒子以一定的间隔重复出现。换句话说，在任意方向上，一条直线上相邻两个质点之间的距离是相等的，这个距离叫做周期。如果每个粒子都用一个点来表示，那么所有这些点就在空之间形成了一个规则的点阵。当一个点相交时，连接各点不同方向的三条直线作为三个坐标轴，所有点由三组平行于坐标轴的直线连接，这样空之间的格就划分为所谓的空格，而空之间的格的最小单位是一个平行六面体。晶体的空之间的晶格将晶体划分为基本单位——内容完全相同的晶胞(粒子的组成、粒子的排列、粒子间力的性质等)。).晶胞的形状和大小与空之间格的平行六面体单位相同。晶体可以看成是无数的晶胞有规律地堆积起来。在非晶态晶体中，颗粒的排列是不规则的，在空之间没有晶格结构。

与无定形晶体不同，晶体具有以下一般性质:(1)具有整齐规则的几何形状。例如，只有当结晶条件良好时，才能看到盐、应时、明矾等。分别具有立方体、六棱柱和八面体的几何形状。这是晶格结构为空的晶体在晶体中粒子排列的样子。深入研究晶体的规则几何形状后发现，不同的晶体具有不同的对称度。晶体中可能的对称元素有很多种，如对称中心、镜面、旋转轴、反轴等。玻璃、松香、橡胶等无定形物质没有一定的几何形状。(2)晶体具有各向异性。在晶体的不同方向上尺寸不同的性质称为各向异性。晶体的机械性能、光学性能、导热性和导电性是各向异性的。例如，石墨晶体在平行于石墨层的方向上的电导率比在垂直于石墨层的方向上的电导率大10000倍；云母薄片很容易沿着某一平面被撕成薄片。这是因为晶体中不同方向的粒子排列周期不同，粒子之间的距离直接影响其相互作用力的大小和性质。无定形晶体是各向同性的，因为颗粒的排列是混乱的。(3)在一定压力下，晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，只有一个软化温度范围。这是因为晶体的每一个晶胞都是相同的，都是在相同的温度下通过粒子的热运动而解体的。在非晶态晶体中，颗粒之间的作用力或大或小且极不均匀，因此没有固定的熔点。

晶体的分类在几何结晶学和结晶化学中是不同的。在几何结晶学中，晶体按其对称性可分为7种晶系、32种宏观对称类型和230种微观对称类型(请参考《结构化学》教材的相关部分)。在晶体化学中，正如高中化学教材所说，根据组成晶体的粒子种类和粒子间相互作用的性质，晶体分为金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体四大类。

本章的其他章节介绍了离子晶体和金属晶体结构研究的历史进程，以及与另外两种晶体相关的共价键理论的历史发展。下面主要介绍几何晶体学(其主要内容是空)和X射线晶体学建立和发展的史实。