物質によっては、温度を下げるとフォノン(格子振動)の振幅が小さくなっていって、ある転移温度以下で低温相へ相転移し、フォノンによる格子の変位が凍結した状態となることがある。これをフォノンのソフト化と言う。厳密には、格子振動とフォノンは同義ではないが、同じような意味合いで使われることがある。熱伝導.フォノンの平均自由行程は一般的に温度の関数であり、フォノン散乱についての情報を含んでいる。フォノンの非調和性.摂動論とフォノン間相互作用.格子の位置エネルギーは各原子の平衡位置からの変位についてベキ展開できる。温度がデバイ温度よりはるかに高いときは、非調和性の効果が大きくなり、摂動論が適用できなくなる。よって調和近似で考えたフォノンは、素励起としての意味を失う。自己無撞着フォノン法.固体ヘリウムのような量子固体では、原子間相互作用のポテンシャルエネルギーが極小値よりかなり大きい。よってポテンシャルの極小点のまわりに小さな振動をしているという調和近似の考えが適用することができない。しかし一方で、中性子非弾性散乱の実験を行うと、フォノンのピークが観測される。よって調和近似の枠を超えて、フォノンの概念を基礎づける必要がある。フォノンと光子の比較.共に質量のないボース粒子であるフォノンと光子の比較を以下に示す。光子の熱エネルギーの式は、デバイ近似のフォノンの式と似ているが、以下の点が異なる。格子振動格子振動(こうししんどう、)は、結晶中の原子が、それぞれの安定な位置(格子点)の周辺で行う微小な振動である。固体における熱の一部は、この格子振動に由来しており、ある固体の温度が高い時、その個体における格子振動の振幅が大きいことを示している。格子振動は、熱伝導の原因の一つであり、比熱とも関係が深い(→デバイ比熱)、また格子振動によって電子が散乱される(→電気伝導に影響)。格子振動は、従来型の超伝導と深く関わっている(→BCS理論)。格子振動の量子は、フォノンである。歴史.比熱.熱伝導・電気伝導.調和性と非調和性.振動が小さいならば、調和振動と見なすことができる。この調和近似のときは、以下のことが結論できる。一方で振動が激しいときは、非調和振動の影響が大きくなり、モード間での相互作用が生じる。その結果、熱膨張や格子波の減衰などの現象が起こる。