คริสตัลเป็นแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นรูปร่างเฉพาะตามองค์ประกอบทางเคมีของพวกมัน เมื่อแร่ธาตุก่อตัวขึ้นในบริเวณที่มีที่ว่างเพียงเล็กน้อย แร่ธาตุเหล่านี้มักจะไม่ก่อตัวเป็นผลึก เฉพาะเมื่อมีรูปทรงผลึกที่มีด้านแบนที่มองเห็นได้ง่ายเท่านั้น แร่จึงถูกเรียกว่าคริสตัลจริงๆ ผลึกส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นเมื่อหินเหลวในดินเย็นตัวลงและแข็งตัวในกระบวนการใช้เวลาหลายล้านปี ผลึกประเภทอื่นๆ เช่น เกลือ น้ำแข็ง และน้ำแข็งแห้ง ใช้เวลาก่อตัวไม่นาน
น้ำแข็ง ไอโอดีน และน้ำแข็งแห้งก็มีลักษณะเป็นผลึกเช่นกัน คริสตัลประเภทนี้ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กที่จับตัวกันโดยใช้แรงไฟฟ้าอ่อน นอกจากนี้ยังมีช่องว่างเล็กน้อยระหว่างโมเลกุลขนาดเล็กเหล่านี้ คริสตัลประเภทนี้มีจุดหลอมเหลวต่ำและเป็นฉนวนที่ดี
เพชรเป็นตัวอย่างที่ดีของคริสตัลที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ พวกมันถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบเป็นสามมิติ รับทำเพชร อะตอมของคาร์บอนเท่านั้น และอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมถูกผูกมัดกับอะตอมของคาร์บอนอีกสี่อะตอมซึ่งมีระยะห่างเท่ากันและถูกจัดกลุ่มรอบๆ เหตุผลหนึ่งที่เพชรเป็นหนึ่งในสารที่แข็งที่สุดที่รู้จักกันคือพันธะระหว่างคาร์บอนมีความแข็งแรงเท่ากัน ทำให้เกิดการก่อตัวที่แข็งและผลึกที่แข็ง
ผลึกเกลือประกอบด้วยไอออนที่เป็นอะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้า ทุกอะตอมมีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอน ซึ่งทั้งหมดมีประจุไฟฟ้า อะตอมก็มีนิวตรอนเช่นกัน แต่พวกมันไม่มีประจุเลย พวกมันเป็นกลาง ซึ่งหมายความว่าอะตอมจะมีจำนวนประจุลบและประจุบวกเท่ากัน เมื่ออะตอมมีอิเล็กตรอนหายไป มันจะกลายเป็นไอออนบวก ถ้าได้รับอิเล็กตรอน ก็จะกลายเป็นไอออนลบ เมื่อโซเดียมทำปฏิกิริยากับคลอรีนเพื่อสร้างโซเดียมคลอไรด์หรือเกลือ โซเดียมทุกอะตอมจะให้อิเล็กตรอนกับอะตอมของคลอรีน อะตอมโซเดียมกลายเป็นไอออนบวก และอะตอมของคลอรีนกลายเป็นไอออนลบ คลอรีนไอออนจะดึงดูดโซเดียมไอออนโดยรวบรวมโซเดียมไอออนหกตัวไว้รอบๆ ทำให้เกิดรูปแบบผลึกเกลือ
โลหะใช้อะตอมเพื่อสร้างโครงสร้างผลึก อะตอมที่สร้างโลหะเป็นเหมือนทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน ทรงกลมเหล่านี้อัดแน่นเข้าด้วยกันจนเกิดเป็นผลึกขัดแตะ โครงตาข่ายเหล่านี้มีความทึบมากกว่าโปร่งแสง อย่างที่มักนึกถึงคริสตัล และมีจุดหลอมเหลวสูงและเป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม