材料的发现、发展和应用是人类文明的重要标志。从远古的石器时代、青铜器时代到近现代的铁器时代、硅时代，新材料在人类文明进程中都扮演了重要的角色。特别是近代科学的诞生，大大促进了材料科学与技术的发展。
大体上，材料可分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料三大类。在材料科学的百花园中有一朵光彩夺目的奇葩———晶体材料。晶体材料并不神秘，它就在我们的身边。当我们使用电脑上网时，当母亲为我们烹饪美味佳肴时，当我们轻按按钮打开电视、空调时，当我们用手机与朋友通话时，当父亲送给我们第一块电子手表时，当新郎为新娘戴上光彩夺目的钻戒时……这些发生在我们身边的大事小事都与晶体有关。
说到晶体，还得从结晶谈起。大家都知道，所有物质都是由原子或分子构成的。这些原子或分子非常小，只有当它们聚集在一起时我们才能看得见。物质有三种聚集态：气体、固体和液体。固体有晶体和非晶体之分。原子按照一定的规律排列形成长程有序的固体，就是晶体，这个过程就叫结晶。
由于晶体中原子是规则排列的，所以晶体在不同方向上表现出不同的性能，即晶体的各向异性。晶体在某些方向上的性能被加强了，从而表现出神奇的功能，如金铜石等。
自然界中的大多数矿石都是晶体。但我们身边所用的晶体基本上都是人工晶体。
科学家们发明了很多晶体生长技术，比如提拉法、下降法、区熔法、焰熔法、水热法、温梯法等。由于晶体生长不仅需要科学技术，而且需要丰富的经验，所以晶体生长是一门“科学加艺术”的学问。