晶体的外形和其他宏观表现反映了
晶体结构的对称性。晶体的理想外形或其结构都是对称图像。这些图像可以通过保持任意两点之间距离的操作来恢复,这些操作被称为对称操作,包括平移、旋转、反射和反转。晶体结构中的空间点阵代表了与平移相关的对称性,而其他类型的对称性,如旋转、反射和反转,则可以在宏观层面上体现出来,这被称为宏观对称性。晶体结构中的宏观对称性和空间点阵共同存在且相互制约,导致晶体结构中仅能存在1、2、3、4和6次对称轴,而空间点阵的形式则限制为14种。尽管原子并非静止不动,
晶体结构中可能存在点阵畸变和缺陷,但基本结构仍然遵循上述规律性。大多数工业使用的金属材料并不是单一的巨大单晶,而是由许多小
晶体组成的多晶体。在整块材料内部,每个小晶体通过三维空间界面与其相邻的小晶体分离,这个界面被称为晶粒间界,通常只有几个原子厚。