学、中子衍射技术及电子衍射。晶状固态材料中的个别晶体大小会因组成材料及初始的形成条件而有所不同。日常生活中会接触的大多数晶状材料都是多晶体，其中的个别晶体大小约在微观尺度，但是巨观大小的单晶亦可在天然（如钻石）或人工过程中产生。实际的晶体中存在晶体缺陷或不同于理想结构的不规则排列，这些缺陷对实际材料的许多电学及力学上的特性有关键的影响。
电子性质.固态物理探讨材料的诸多性质，如电阻率及热容量。德鲁德模型是一个早期的导电模型，此模型将分子运动论套用到固体中的电子。透过假设材料