结晶学是研究固体物质中原子排列，控制生长的规律，该物质外部形态及内部构造的科学。这个定义还不能包括这门科学的许多分支。结晶学是从研究矿物晶体形态开始的，即晶体形态学，它仍旧是结晶学的一个重要分支。通过外部几何形态的研究，晶体可以归成32个对称型，归成六个晶系。

　　长期以来结晶学还包括研究晶体的性质。这些性质当中，如硬度、电导、热导都是向量，即这些性质的大小是随结晶学方向不同而改变的。通过晶体的光速也许是最重要的带方向性的特性，因为它的倒数是折射率，是很容易测量的，晶体光学一般是研究透射光下特征的，它是结晶学一个重要的分支。早就确认，晶体各种不同的物理性质和形态特征都是与内部原子排列有关系的。但是1912年以前，这种关系是不清楚的。当X射线被用来研究晶体内部构造后，构造结晶学就变成首要的分支。晶体内原子的大小和排列，原子平面之间的距离，结构基本单位的大小，即晶体的晶胞大小就能够测定了。当考虑到化学成份时，对晶体的许多物理性质就能够给出一个有意义的解释。参见CrystalOptics［晶体光学］，CrystalSymmetry［晶体对称］条。