結晶粒界
液体が冷却され固体になるとき、始めに多数の微小な結晶(結晶粒)が形成され、それぞれが成長して多結晶体になる。このとき個々の結晶の方向を揃えることは困難である。一方、個々の粒子が単結晶からなる粉末を焼結する過程においても、あらかじめ結晶の方向を揃えたり途中で結晶の方向を変えたりすることは困難である。いずれの場合も形成された多結晶体を構成する結晶は隣接する結晶と方向が異なっている。結晶と別の結晶との間に残された不連続な境界面が結晶粒界となる。
高温において結晶に応力が加わると、結晶に含まれる転位が二次元的に配列して一つの面を構成するようになる。この面を境にして結晶の方向が変化することから、この結晶はすでに二つの結晶に分かれていると見なすことができる。すなわちこの境界面が結晶粒界となる。