Kristal cair adalah istilah yang mengacu pada zat yang bukan kristal (padat) atau isotropik (cair), tetapi di antara keduanya. Ada tiga jenis utama, atau yang secara ilmiah dikenal sebagai mesofasa, kristal cair yang dapat diidentifikasi dengan jumlah urutan dan posisi molekul yang bervariasi. Susunan molekul inilah yang membuat zat menjadi lebih padat atau cair.
Fase nematik adalah bentuk kristal cair yang paling sederhana dan merupakan fase di mana molekul kristal tidak memiliki posisi yang teratur dan bebas bergerak ke arah mana pun. Namun, sementara mereka tidak memiliki urutan tertentu, selama fase ini molekul cenderung menunjuk ke arah yang sama, yang membedakannya dari cairan murni. Kristal cair dalam fase ini dapat dicirikan oleh penampilannya yang seperti benang ketika dilihat di bawah mikroskop. Penggunaan kristal cair nematik umum terjadi pada lensa teleskop karena memungkinkan gambar yang jelas ketika peneliti dihadapkan dengan turbulensi atmosfer.
Fase smectic dari kristal cair, yang didefinisikan sebagai setara dengan residu licin dan tebal yang ditemukan di bagian bawah sabun cuci piring, dicirikan oleh sedikit keteraturan translasi dalam molekul kristal yang tidak ditemukan di nematic tahap. Sambil menjaga orientasi dan arah yang sama seperti yang dilakukan molekul dalam kristal cair nematik, dalam fase ini molekul cenderung berbaris menjadi lapisan. Sementara lapisan-lapisan ini secara keseluruhan bergerak bebas, gerakan di dalam lapisan dibatasi; oleh karena itu, ia menciptakan zat yang sedikit lebih padat. Kristal cair smectic telah ditemukan memiliki waktu respons elektro-optik yang cepat dan karena itu digunakan, bersama dengan kristal cair nematik, dalam memproduksi layar tampilan kristal cair (LCD).
Fase kolesterik, juga dikenal sebagai fase nematik kiral, dicirikan oleh molekul-molekul yang sejajar dan sedikit sudut satu sama lain, ditumpuk dalam lapisan yang sangat tipis– ini adalah fase terakhir sebelum suatu zat menjadi kristal, atau padat. Jenis kristal cair ini juga memiliki ciri berubah warna ketika terkena suhu yang berbeda. Karena alasan inilah kristal cair kolesterik digunakan dalam barang-barang rumah tangga biasa seperti termometer dan cincin suasana hati.