แร่ธาตุ สสารที่เป็นของแข็งอาจเป็นอสัณฐาน โดยไม่มีโครงสร้างภายในที่เป็นระเบียบและผลึก ซึ่งโมเลกุลถูกจัดเรียงตามลำดับภายในบางส่วน วัตถุดังกล่าวคือแร่ธาตุซึ่งเราอธิบายว่าเป็นของแข็ง ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งทางกายภาพและทางเคมีเป็นเนื้อเดียวกัน องค์ประกอบทางเคมีของพวกมันคงที่ แม้ว่าจะสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในช่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า นอกจากข้อยกเว้นบางประการแล้วยังมีโครงสร้างผลึกเฉพาะ ลักษณะภายนอกของการจัดลำดับนี้
การก่อตัวของรูปทรงหลายเหลี่ยมที่ถูกต้อง ซึ่งคั่นด้วยใบหน้าแบน บรรจบกันที่ขอบและมุม อย่างไรก็ตาม รูปแบบภายนอกของผลึกจะเกิดขึ้น ก็ต่อเมื่อเติบโตภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยเท่านั้น เช่น ในช่องว่างเปิด ในขณะที่ผลึกจำนวนมากในหินเกิดการตกผลึกพร้อมๆกัน รูปแบบภายนอกจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากผลึกเหล่านี้จะแทรกแซงซึ่งกันและกัน โครงสร้างผลึกจะไม่ถูกทำลายเมื่อบดผลึก เม็ดทรายควอทซ์ที่เคลือบละเอียดมีโครงสร้างภายใน
ซึ่งเหมือนกับผลึกควอตซ์ขนาดใหญ่ มิเนอรอยด์เป็นของแข็งที่มีโครงสร้างไม่เป็นผลึก ตัวอย่างคือโอปอล ซิลิกาอสัณฐานซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะกลายเป็นผลึกควอตซ์ แร่ธาตุคริปโตคริสตัลไลน์มีตาข่ายเฉพาะสำหรับพวกมัน แต่ไม่มีรูปทรงภายนอกของรูปทรงหลายเหลี่ยมสมมาตร คำว่าแร่ไม่รวมถึงสารสังเคราะห์ที่ได้จากสภาพห้องปฏิบัติการของเหลวตามธรรมชาติ เช่น ปรอท ส่วนประกอบน้ำมันดิบ ก๊าซ สารที่มีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ แร่เป็นส่วนประกอบของหินและแร่
สาขาธรณีวิทยาที่ศึกษาโครงสร้าง และคุณสมบัติของแร่ธาตุที่มีต้นกำเนิด และเกิดขึ้นคือวิทยาวิทยา ในธรรมชาติมีแร่ธาตุอยู่ประมาณ 4,000 ชนิด รวมทั้งธาตุไฮโดรเจนกับยูเรเนียม แร่ธาตุส่วนใหญ่หายากมาก แร่ธาตุที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ แร่ธาตุ 8 ชนิดที่พบในเปลือกโลก ได้แก่ ออกซิเจน ซิลิกอน อลูมิเนียม เหล็ก แคลเซียม โซเดียม โพแทสเซียมและแมกนีเซียม แร่ธาตุเหล่านี้ เฟลด์สปาร์ ควอตซ์ไมกา ไพร็อกซีน แอมฟิโบลและโอลิวีน เรียกว่าการขึ้นรูปหิน
โครงสร้างคริสตัล คุณลักษณะที่สำคัญของคริสตัลคือ การจัดเรียงโมเลกุลอย่างถูกต้อง อะตอมและไอออนในโครงตาข่ายซึ่งแยกโหนด เส้นและระนาบขัดแตะ ส่วนที่เล็กที่สุดของโครงสร้างนี้ ซึ่งมีองค์ประกอบทั้งหมด เรียกว่าเซลล์หน่วย เซลล์นี้จะทำซ้ำตัวเองในสามทิศทาง เพื่อสร้างตารางเชิงพื้นที่คริสตัลเป็นการแสดงออกภายนอกของโครงสร้างนี้ ความสม่ำเสมอของมันเกี่ยวข้องกับ การมีอยู่ขององค์ประกอบสมมาตร เช่น ระนาบแกนสมมาตร 2,3,4 หรือ 6 เท่า
จุดศูนย์กลางของสมมาตร องค์ประกอบเหล่านี้กลายเป็นพื้นฐาน สำหรับการระบุระบบผลึกทั้ง 7 เค้าโครงปกติ การจัดเรียงนี้มีลักษณะสมมาตรสูงสุด แกนผลึกสามแกนตั้งฉากซึ่งกันและกัน และส่วนระหว่างอะตอมในเซลล์หน่วยจะเท่ากันในสามทิศทาง ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของผลึกที่เป็นของระบบนี้คือ ลูกบาศก์ของเฮไลต์หรือเกลือสินเธาว์ บ่อยครั้งยังมีรูปแบบของแปดด้าน น้อยกว่าเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ห้าเหลี่ยมห้าเหลี่ยมและแม้แต่จัตุรมุข
คริสตัลที่อยู่ในคลาสของรูปแปดด้าน มีจำนวนองค์ประกอบสมมาตรมากที่สุด แกนสี่เท่าสามแกน แกนไตรคัสปิดสี่แกน แกนคู่หกแกน ระนาบสมมาตรเก้าระนาบและศูนย์กลางของสมมาตร แร่ธาตุมากกว่า 26 เปอร์เซ็นต์ตกผลึกในระบบปกติ รวมถึงเพชร แมกนีไทต์ ฟลูออไรต์ กาเลนา เฮไลต์ ยูเรนิไนต์ โกเมนนิลและโลหะพื้นเมือง ทอง เงิน ทองแดงและแพลตตินั่ม เค้าโครงหกเหลี่ยม ระบบหกเหลี่ยมมีลักษณะเฉพาะโดยมีแกนผลึกสี่แกนไม่ใช่สามแกน
เช่นเดียวกับระบบอื่นๆทั้งหมด แกนแนวตั้งมีสมมาตร 6 เท่า แกน 3 แกนตั้งฉากกับแกนตั้งฉากกันที่มุม 120 องศาซึ่งกันและกัน ส่วนระหว่างอะตอมในทิศทางของแกนเหล่านี้จะเหมือนกัน แต่แตกต่างจากส่วนบนแกนหกแกน 6 แกน 2 แกน 6 ระนาบสมมาตร 7 ระนาบและศูนย์กลางของสมมาตร 9 เปอร์เซ็นต์ของแร่ธาตุตกผลึกในระบบหกเหลี่ยม ซึ่งรู้จักกันเป็นอย่างดีคือกราไฟต์ เบริลเลียม โมลิบดีไนต์ โคเวลิน อะพาไทต์และน้ำแข็ง ระบบเตตระโกนัลมีลักษณะเป็นระบบตั้งฉาก
แกนจุดเริ่มต้นของวิชาผลึกศาสตร์ แกนแนวตั้งเป็นแกนสี่เท่า แกนนอนสองแกนตั้งฉากกับมันเป็นแกนสองเท่า ส่วนระหว่างอะตอมบนแกนนอนเท่ากัน และแตกต่างจากส่วนบนแกนตั้ง คลาสที่สมมาตรที่สุดของระบบนี้มีแกนสี่เท่า แกนคู่สี่แกน ระนาบสมมาตรห้าระนาบ และจุดศูนย์กลางสมมาตร แร่ธาตุมากกว่า 12 เปอร์เซ็นต์ ตกผลึกในระบบนี้โดยที่รู้จักกันเป็นอย่างดีคือรูไทล์แคสซิเทอไรต์ อะโพฟิลไลต์ เพทาย เวซูเวียนและแคลโคไพไรต์
ระบบตรีโกณมิติหรือที่เรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน มีการจัดเรียงพิเศษของแกนผลึกที่ไม่ตั้งฉากกัน แต่จัดเรียงเหมือนขอบของสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ส่วนระหว่างอะตอมที่วัดตามแกนมีค่าเท่ากัน คลาสที่สมมาตรที่สุดของระบบนี้ประกอบด้วยแกนสามแกน แกนคู่สามแกน ระนาบสมมาตรสามระนาบและจุดศูนย์กลางสมมาตร แร่ธาตุทั้งหมดมากกว่า 11 เปอร์เซ็นต์ ตกผลึกในระบบนี้ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือควอตซ์ คอรันดัม ออกไซด์ แคลไซต์ โดโลไมต์ ไซด์ไรต์ ทัวร์มาลีนและโลหะ
ลวดลายขนมเปียกปูน ระบบออร์โธฮอมบิกมีลักษณะตั้งฉากของแกน จุดเริ่มต้นของวิชาผลึกศาสตร์ สามแกนและในเวลาเดียวกันความยาวที่แตกต่างกันของส่วนต่างๆ ระหว่างอะตอมบนแกนทั้งหมด เซลล์ยูนิตเป็นรูปอิฐและมีองค์ประกอบสมมาตรที่มีลักษณะเฉพาะของอิฐ ความยาวที่แตกต่างกันของเซกเมนต์บนแกนคือ สาเหตุที่แม้ว่าระบบสี่เหลี่ยมของแกน จะมีความสมมาตรของระบบก็ต่ำกว่าสมมาตร ของระบบปกติและสี่เหลี่ยมจัตุรัส
ผลึกที่สมมาตรมากที่สุดของระบบออร์โธปิดิกมีแกนคู่สามแกน ระนาบสมมาตรสามระนาบ และจุดศูนย์กลางสมมาตร แร่ธาตุมากกว่า 19 เปอร์เซ็นต์ตกผลึกในระบบออร์โธฮอมบิก ซึ่งมีชื่อเสียงมากที่สุด ได้แก่ แอนติโมไนต์ อาราโกไนต์ แบไรท์ เซเลสทีน มาคาไซท์และกำมะถันพื้นเมือง
บทความอื่นๆ ที่น่าสนใจ : จมูก การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการบาดเจ็บที่จมูกและไซนัส
