Un monocristal es un material en el que la red cristalina es continua y no está interrumpida por bordes de grano hasta los límites de la muestra. Como los bordes pueden tener efectos importantes en las propiedades físicas de un material, los monocristales tienen interés para la industria y para la investigación académica. Los efectos de la entropía favorecen la presencia de imprefecciones en la microestructura de los sólidos, como impurezas, tensiones inhomogéneas o defectos cristalográficos como dislocaciones. Sin embargo, este no impide la formación de monocristales, y se conocen especies minerales como el berilo que forman de forma natural monocristales con un diámetro del orden de un metro. En el laboratorio se usan técnicas de crecimiento lento para evitar la nucleación y favorecer el crecimiento lento de monocristales de tamaño adecuado, por ejemplo, para la difracción de rayos X. En el lado opuesto de un monocristal están los vidrios, estructuras amorfas donde no hay correlación de largo alcance entre las posiciones atómicas. Entre los dos extremos están los materiales policristalinos.

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A single crystal or monocrystalline solid is a material in which the crystal lattice of the entire sample is continuous and unbroken to the edges of the sample, with no grain boundaries. The absence of the defects associated with grain boundaries can give monocrystals unique properties, particularly mechanical, optical and electrical, which can also be anisotropic, depending on the type of crystallographic structure. These properties, in addition to making them precious in some gems, are industrially used in technological applications, especially in optics and electronics. Because entropic effects favor the presence of some imperfections in the microstructure of solids, such as impurities, inhomogeneous strain and crystallographic defects such as dislocations, perfect single crystals of meaningful size are exceedingly rare in nature, and are also difficult to produce in the laboratory, though they can be made under controlled conditions. On the other hand, imperfect single crystals can reach enormous sizes in nature: several mineral species such as beryl, gypsum and feldspars are known to have produced crystals several metres across. The opposite of a single crystal is an amorphous structure where the atomic position is limited to short range order only. In between the two extremes exist polycrystalline, which is made up of a number of smaller crystals known as crystallites, and paracrystalline phases.

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