В природе существуют разнообразные тела. Несмотря на кажущееся внешнее сходство, они зачастую имеют различные свойства. Это различие еще в XVIII в. было отмечено великим русским ученым М. В. Ломоносовым, который выделил группу тел, называемых металлами, и определил ее как «светлые тела, которые ковать можно». Тем самым была подчеркнута особенность тел, имеющих блеск и обладающих высокой пластичностью. Ломоносов отметил и вторую особенность этих тел — сходство их строения с солями, т. е. кристалличность. В XIX в. была создана научная теория строения тел, согласно которой все твердые тела делятся на две группы: кристаллические и аморфные.
Кристаллическим называется такое строение, при котором атомы располагаются в строго определенном геометрическом порядке, закономерно повторяющемся в пространстве. При этом образуется пространственная кристаллическая решетка, состоящая из отдельных ячеек — кристаллов. Практически образование решетки можно себе представить, если мысленно через точки расположения атомов провести плоскости. В некристаллических (аморфных) телах не наблюдается правильности и закономерности расположения атомов.
Пространственные кристаллические решетки. Наиболее распространенными для большинства металлов являются следующие пространственные кристаллические решетки: кубическая объемноцентрированная, кубическая гранецентрированная, гексагональная (плотная).
В кубической объемноцентрированной решетке расположено 9 атомов (8 в вершинах куба и 1 в центре). Такую решетку имеют железо (при температуре до 910° и выше 1400°), хром, вольфрам, молибден, ванадий, натрий и др.
В кубической гранецентрированной решетке — 14 атомов (8 в вершинах куба и по 1 в центре каждой грани). Гранецентрированную решетку имеют железо (при температуре от 910 до 1400°), медь, свинец, алюминий, золото, никель и др.
Гексагональная (плотная) кристаллическая решетка имеет вид шестигранной призмы, в которой расположено 17 атомов: 12 в вершинах, 2 в центре оснований и 3 внутри призмы. Эту решетку имеют магний, цинк, кадмий и другие металлы.