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英文短语“solid as a rock”（像石头一样硬）用来描述某物非常坚硬。建造大坝的混凝土就像人造的石头一样，非常坚硬，足以承载大坝里数百万吨水的压力。
组成固体的内部原子和分子有自己的固定位置，几乎无法移动，这些原子和分子有规律地排列在一起，形成了固体的宏观形状。
多数固体是刚性、坚硬的，并且有很高的熔点。固体的这些物理特征表明其内部原子之间存在着很强的作用力。还有一些固体是由大分子组成的，这些大分子之间的作用力比较弱，因此这些固体往往比较柔软，并且熔点较低。石蜡和许多聚合物（如塑料）就是这类固体的代表。
晶体是一种特殊的固体，其内部构造质点（如原子、分子等）按照规律性的重复模式排列，这一重复模式就被称为“晶格”（lattice）。当晶体被加热时，其构造质点在晶格中的位置保持不变，当温度达到该晶体的熔点时，其构造质点在晶格中无法再保持在原有位置上，因此晶体开始熔化。如果固体内部的原子或分子没有规律性的重复排列模式，则这种固体被称为“非晶质”（noncrystalline）或“无定形体”（amorphous）。玻璃和塑料就是典型的无定形体。当被加热时，它们会在很广的温度范围内逐渐软化，并且没有可预测的确定熔点。
晶体中构造质点的确切属性因材料的不同而不同。对于大多数金属和一些固体元素（如硫或金刚石形式的碳）而言，晶体的构造质点是原子。而糖这样的晶体的构造质点是分子。其实，对于绝大多数晶体而言，其构造质点是离子——几乎所有的盐和矿物（也就是岩石）是由离子组成的离子晶体。
我们在看到“晶体”这个词时，往往会联想到一些透明的、有棱角的东西，如闪闪发光的钻石。其实大多数金属是晶体，这一事实以及晶体构造质点之间的键合类型决定了金属的特征。
典型的金属可以被切割、抛光。在镀银镜发明之前，镜子就是用抛光的金属制成的。许多金属可以被拉伸成细丝而不断裂，这种受到拉伸应力变形而不断裂的特性被称为“延性”（ductility），可以被拉成细丝而不断裂的金属就是有延性的。许多金属可以被压成薄片。例如，金可以被压成薄得透光的金箔。这种受到压缩应力变形而不破裂的特性被称为“展性”（malleability），受到压缩应力变形而不破裂的金属就是有展性的。
钻石（金刚石）是世界上最昂贵的晶体之一，它也是已知的最坚硬的固体。钻石经切割、抛光后可用于制作珠宝。
共有7种不同的晶系，图示为这7种不同晶系的代表性矿石。晶体的外在形状被称为“晶体习性”（也被称为“晶体惯性”，简称“晶习”）。由同一物质组成的晶体的两个晶面间的夹角总是一个定值。但是，由于晶体不同晶面的生长速率可能会有差异，因此呈现出的晶体习性可能会有所不同。
岩盐（立方晶系）
锆石（四方晶系）
方解石（三方晶系）
绿柱石（六方晶系）
蓝晶石（三斜晶系）
石膏（单斜晶系）
重晶石（正交晶系）
有些金属（如铜和金）既有延性又有展性。这是因为当它们受到拉伸应力或压缩应力时，其内部原子会发生相对滑动，因此会呈现出新的形状。金属的这种成键方式明显与其他晶体的成键方式不同。金属内部原子的最外层电子很容易分离出去从而产生正离子，而正离子被金属中的“电子海”所包围。因此这些可以自由移动的电子就是金属具有导电性的根源。当用一根金属导线连接一个电池的正负两极时，电子会沿着金属导线移动并产生持续的电流。金属是热的良导体也得益于自由移动的电子。
人们已经确定了固体中存在的4种不同的成键方式——将固体中的粒子结合在一起的方式。在像钻石这样的共价晶体中，原子间共用电子，并通过共价键结合在一起（参见第6页）。在像盐这样的离子晶体中，粒子以正离子和负离子的形式存在，正负离子由静电吸引结合在一起，这种正负离子间的静电吸引即为离子键。在石蜡这样的分子晶体中，粒子是由分子间作用力（范德华力）结合在一起的分子。而在金属中，金属原子由涉及自由电子的金属键结合在一起。尽管这4种成键方式各有千秋，但都能使晶体中的粒子紧密结合从而形成晶体。
晶系是根据晶体内部假想的坐标轴来定义的。七大晶系中有6个晶系存在3个坐标轴，其中最简单的是立方晶系，由3个等长的直角坐标轴构成（直角坐标系）。而六方晶系则存在4个坐标轴。
晶格最小的空间单元，就是晶胞。晶胞一般为晶格中对称性最高、体积最小的某种平行六面体，它决定了晶体的外形。下图是在金属和其他晶体中最常见的3种晶胞。
科学家认识到，晶体有7种基本的几何形态，所有晶体都可以归于7种基本几何形态中的一种。然而，天然的晶体鲜少有完美的几何外形，其在形成的过程中可能会变形、扭曲或受到杂质的影响。
晶体： 由离子、原子或分子在空间中按一定周期规律、重复地排列组成的固体物质。
延性： 指在拉伸外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质。
展性： 指在外力作用下能被压成薄片而不破裂的特性。
这7种晶体形态被称为“晶系”（见第15页）。7种晶系的名字来自它们的几何形状。最简单的几何形状是立方体，呈现这种形态的晶体就属于立方晶系。普通的食盐是天然的矿物盐，矿物学家称之为“岩盐”。岩盐可以结晶成立方体形状。如果用放大镜观察食盐，你可以看到一粒粒立方体形状的食盐晶体。
晶体内的粒子按一定的规则排列，这种排列方式被称为“晶格”。在食盐晶体中，离子排列在其立方晶格的8个角上，而表观的食盐晶体也是立方体形状的。因此我们发现：食盐晶体的形状反映了食盐晶格中离子的排列方式——这一点对其他晶体同样适用。想象一下，立方体的8个角上分别有8个离子，你会发现立方体中心仍有一个空间可以容纳另一个离子——这种排列方式就是体心立方。如果立方体每个面的中心都有一个额外的离子，那么这种排列方式就是面心立方。除此之外，如果有6个离子围成的六边形圆圈把第7个离子围在中间，你可以想象一下用这样的方式排列7个橘子，然后在这一层摆好的橘子上再垒上3个橘子，在3个橘子之上又可以加一层7个橘子，以此类推，就组成了一种紧密的六边形结构，这就是密排六方结构。
研究晶体的结构可以帮助科学家深入了解地球上生命的演化过程，常用的研究方法是使用X射线晶体学来研究碳原子。当X射线穿过目标晶体时，晶体中的原子或离子使X射线散射，散射路径被记录在摄影胶片上，就形成了X射线散射图样。科学家可以从这些散射图样中反推出晶体的结构。1951年，罗莎琳·富兰克林（Rosalind Franklin，1920—1958）利用X射线散射发现了DNA的双螺旋结构。
熔融矿物或浓缩矿物液逐渐冷却时，就会在地下形成矿物晶体。这一冷却过程越慢，晶体长得越大。
将适量的晶体物质（糖、盐或明矾）溶解于一杯温水中，向温水中不断加入晶体，直到溶液中不能再溶解更多晶体为止。把一小块晶体系在一根细线的末端，悬在溶液中（可以把细线系在铅笔上，横着支在杯口上），然后保持几天。随着悬着的晶体从溶液中吸收更多的晶体溶剂，晶体会逐渐长大。由于新吸收的晶体粒子总会占据特定的晶格位置，因此生长出的晶体将与原来的晶体保持相同的形状。