晶态材料是一类重要的固体材料，其基本结构特征是体系中的原子或离子在空间呈周期性排列，从而可以利用空间周期与最小周期单元相结合来描述晶态材料的结构特征（见图），研究晶态材料周期性结构特征的学科，被称为晶体学（crystallography）。在晶体学中，晶态材料的空间周期被抽象为晶格（lattice，又称点阵），以平行六面体周期单元描述，晶格尺寸包括三维的独立周期矢量信息、、，具体在晶体学中以3个长度参数与3个夹角参数来描述，称为晶格参数或点阵常数。根据的长度关系与的角度关系，常见的晶格分为7类：三斜（triclinic）、单斜（monoclinic）、正交（orthorhombic）、四方（tetragonal）、三方（trigonal）、六方（hexagonal）、立方（cubic）。

晶态材料的周期性结构特征与晶体学表达方式

晶态材料的周期单元被称单胞（unit cell），体系中的原子分布在单胞中的不同空间位置，这些位置即晶格格位。在晶体学描述中，单胞保留着晶格的空间维度特征，晶格参数、、或即为单胞参数（cell parameter），为了描述单胞中原子的位置，以单胞一个顶点为原点，以、、为三个坐标轴方向，定义符合右手螺旋规则的坐标系（右手坐标系），在此坐标系中的三维坐标即晶格格位坐标，又称位置坐标。位置坐标有两种常见定义方式：笛卡儿坐标（Cartesian coordinates）与分数坐标（fractional coordinates）。笛卡儿坐标为原子相对单胞坐标原点的实际坐标信息，分数坐标则是将点阵参数定义为单位长度的原子坐标信息，因此分数坐标的最大值为1。以NaCl为例，其晶格为立方晶系，、，单胞中原点Na⁺的笛卡儿坐标与分数坐标均为（0,0,0），而底面中心Cl^-的笛卡儿坐标为（2.82028,2.82028,0）、分数坐标均为（1/2,1/2,0）。

晶态材料除了周期特征外，往往表现出对称性，具有一定数量的对称操作，如镜面、对称中心、旋转轴、滑移面、螺旋轴、反轴等，不同的对称操作可以相互组合，形成一定的组合群，对于三维晶态材料，共有230种组合方式，形成230个空间群，晶体学家将这230种空间群定义序号与空间群符号后，汇总编制为晶体学空间群表（International Tables for Crystallography）。在某空间群中，某些同一种原子或离子的空间位置可以通过某一原子的群对称操作生成，实际分析与表达中，仅给出独立的原子坐标与多重度（对称操作条件下的原子总数），这些独立的晶格格位按照多重度排序后，以威科夫（Wyckoff）记号表示。以NaCl为例，其空间群为，空间群编号225，单胞中含有4个NaCl单元，共有两个独立的晶格格位：Na⁺4a（0,0,0）与Cl^-4b（1/2,1/2,1/2）。