Cristal líquido é um termo que se refere a substâncias que não são cristalinas (sólidas) nem isotrópicas (líquidas), mas em algum lugar entre as duas. Existem três tipos principais, ou o que é cientificamente conhecido como mesofases, de cristais líquidos que podem ser identificados por suas quantidades variáveis de ordem molecular e posicionamento. Esse arranjo de moléculas é o que torna a substância mais sólida ou líquida.
A fase nemática é a forma mais simples de cristal líquido e é a fase em que as moléculas do cristal não têm uma posição ordenada e são livres para se mover em qualquer direção. No entanto, embora não tenham uma ordem específica, durante essa fase as moléculas tendem a apontar na mesma direção, que é o que as diferencia de um líquido puro. O cristal líquido nesta fase pode ser caracterizado por sua aparência semelhante a um fio quando observado ao microscópio. O uso de cristal líquido nemático é comum em lentes de telescópio, pois permite uma imagem nítida quando os pesquisadores são confrontados com a turbulência atmosférica.
A fase esmética do cristal líquido, que é definida como equivalente ao resíduo espesso e escorregadio encontrado no fundo do saboneteiras, é caracterizada por um ligeiro grau de ordem translacional nas moléculas de cristal que não é encontrado no nemático Estágio. Embora mantendo uma orientação semelhante e apontando na mesma direção que as moléculas no cristal líquido nemático, nesta fase as moléculas tendem a se alinhar em camadas. Embora essas camadas como um todo se movam livremente, o movimento dentro das camadas é restrito; portanto, ele cria uma substância ligeiramente mais sólida. Descobriu-se que o cristal líquido esmético tem um tempo de resposta eletro-óptico rápido e, por isso, é usado, junto com o cristal líquido nemático, na produção de telas de cristal líquido (LCD).
A fase colestérica, também conhecida como fase nemática quiral, é caracterizada pelas moléculas estarem alinhadas e ligeiramente ângulo um do outro, empilhados em camadas muito finas - é a última fase antes de uma substância se tornar cristalina, ou sólido. Este tipo de cristal líquido também tem a característica de mudar de cor quando exposto a diferentes temperaturas. É por essa razão que o cristal líquido colestérico é usado em utensílios domésticos comuns, como termômetros e anéis de humor.