自然界中的晶體雖然有千千萬萬種，但是其晶體結構只具有有限種。如果我們不考慮晶體具體由什麼原子構成，只考慮晶體中原子的位置和相對排列，則可以對晶體結構做一個簡單的分類。

圖1. 法國物理學家布拉菲（1811-1863）

將晶體中的原子抽象成數學中的點，這些點是週期性排列的，我們將其稱作布拉菲格子。因為布拉菲首次將群的概念應用到物理學，並於1845年根據晶體的對稱性將三維晶體進行分類，得出了三維晶體中原子排列的所有可能的14種布拉菲格子。這14種布拉菲格子又可以按照宏觀的晶體對稱性分為七個晶系，這七個晶系以及其分別包含的布拉菲格子分別是：

三斜晶系，包括的布拉菲格子是簡單三斜；

單斜晶系，包括簡單單斜、底心單斜；

正交晶系，包括簡單正交、底心正交、體心正交 、面心正交；

三角晶系，包括三角格子；

四方晶系，包括簡單四方和體心四方；

六角晶系，包括六角格子；

立方晶系，包括簡單立方；體心立方；面心立方。

接下來舉幾個常見的比較典型的晶格結構的例子。

1. 簡單立方晶格

沒有實際的晶體具有簡單立方晶格的結構，但是一些更復雜的晶格可以在簡單立方晶格基礎上加以分析。

圖2. 簡單立方晶格

2. 體心立方晶格

體心立方晶格除了在立方體的頂角位置有原子外，在體心位置還有一個原子。在每一層內原子球仍然是正方排列，但與簡單立方的區別是其上面一層原子球心對準了下面一層的球隙。

有相當多的金屬如Li、Na、K、Rb、Cs、Fe等，都具有體心立方晶格結構。

圖3. 體心立方晶格

3. 面心立方晶格

面心立方晶格是一種密排結構，除了在立方體頂角有原子外，立方體每個面的中心也有一個 原子。

很多金屬元素是面心立方結構，例如Cu、Ag、Au、Al。

圖4. 面心立方結構

人們常見的固體有晶體、非晶體、準晶體等等，其中晶體一般指的是有規則外形的固體，具有固定的熔點和表面光澤等。晶體之所以有規則的外形，是因為從微觀尺度上來看晶體內部的原子堆積是具有規則的週期結構的。晶體中的原子排列並不是雜亂無章的，它們根據化學鍵能量分配，組成一個個相同的結構單元，然後這個結構單元在空間週期排列。從幾何學角度來看，原子組成的結構單元可以劃分為七大晶系：三斜、單斜、正交、三角、四方、六角、立方，不同的晶系差別在於他們的幾何引數不同。即使是同一種元素組成的材料，也會因為原子排列方式不同，而形成物理性質差異較大的同素異形體。比如璀璨奪目的鑽石也即金剛石，其內部碳原子排列就是一種原子密堆結構，碳原子之間的穩定的共價鍵，使得金剛石具有很高的硬度，是自然界硬度最高的材料。實際上，由於碳元素化合價的多樣性，自然界還存在許多碳原子不同排列形式的同素異形體，如圖所示。碳原子之間排成六角形的單原子層叫做石墨烯，而多層六角排列的碳原子就構成了石墨，倘若把石墨層“卷”起來並兩頭“粘連”就形成了碳奈米管，而由多個六邊形和五邊形的碳原子排列就構成了C60富勒烯。由於石墨的層狀結構，它質地很脆，鉛筆芯主要成分就是石墨，靠鉛筆和紙張之間輕微的摩擦力就足以把石墨層給解離下來形成墨跡。至於碳奈米管，不同的捲曲方式和壁層數還會對導電性質有很大的影響。這些豐富碳原子微觀排列方式給出了它們的外部宏觀“臉面”——即不同的外形。