Известно более пяти тысяч видов кристаллов. Они имеют разную форму и разное число граней. Формой кристалла называют совокупность всех его граней. Простой формой в кристаллографии называют совокупность одинаковых граней, связанных между собой элементами симметрии. Среди простых форм различают закрытые формы, которые замыкают часть пространства полностью, например куб, октаэдр; открытые простые формы, например, различные призмы, пространство не замыкают и самостоятельно существовать не могут, а только в сочетаниях (комбинациях) с другими простыми формами. Комбинациями в кристаллографии называют закономерное сочетание нескольких простых форм в одном кристалле. Комбинироваться между собой могут только простые формы, относящиеся к одному виду симметрии, например куб или октаэдр, гексагональная призма и двойная гексагональная пирамида и т.д. Название комбинации составляется из названий входящих в нее простых форм.
Существует 47 простых форм. Каждая из них характеризуется количеством, формой и расположением граней.
В кубической сингонии встречаются только закрытые формы.
Открытыми простыми формами сингонии средней категории являются призмы и пирамиды. В соответствующих сингониях могут быть тригональные, тетрагональные и гексагональные призмы. Сечения их соответственно имеют форму треугольника, квадрата или шестиугольника. Могут быть призмы с удвоенным числом граней: дитригональная, дигексагональная, у которых все грани равны, но одинаковые углы между ними чередуются через один.
Пирамиды также могут быть тригональные, дитригональные, тетрагональные, дитетрагональные, гексагональные, дигексагональные. В поперечном сечении они также дают треугольник, квадрат и шестиугольник или удвоенные указанные фигуры.
К закрытым формам средних сингоний относятся дипирамиды, скаленоэдры, трапецоэдры, ромбоэдр и тетрагональный тетраэдр.
Дипирамиды представляют собой как бы две пирамиды, сложенные основаниями, и бывают тригональные и гексагональные или при удвоении числа граней дитригональные, дитетрагональные и дигексагональные.
Скаленоэдр – фигура, имеющая грани в виде одинаковых неравносторонних треугольников.
Трапецоэдр – фигура, состоящая из непараллельных граней, в виде неправильного четырехугольника.
Ромбоэдр состоит из шести граней в виде ромбов, напоминает вытянутый или сплющенный по диагонали куб.
Тетрагональный тетраэдр – фигура из четырех равных граней в виде равнобедренных треугольников.
К открытым формам относятся моноэдр – форма, представленная одной гранью; пинакоэдр – две равные параллельные грани; диэдр – две равные пересекающиеся грани; ромбическая призма – четыре равные попарно параллельные грани; в сечении образуют ромб; ромбическая пирамида – четыре равные пересекающиеся грани в сечении также образуют ромб. К закрытым формам относятся ромбическая дипирамида – две ромбические пирамиды, сложенные основаниями, она имеет восемь равных граней, дающих в поперечном сечении ромб; ромбический тетраэдр – четыре грани, замыкающие пространство и имеющие форму косоугольных треугольников.
С точки зрения геометрической кристаллографии, кристалл представляет собой многогранник. Чтобы охарактеризовать форму кристаллов, воспользуемся понятием элементов ограничения. Внешняя форма кристаллов слагается из трех элементов ограничения: граней (плоскостей), ребер (линии пересечения граней) и гранных углов.
Формы граней, типы ребер и углов представляют большое разнообразие.
В кристаллографии приняты термины, в основу которых положены греческие корни. Ниже приводятся главнейшие из них:
Например: пентагонтритетраэдр – фигура, состоящая из двенадцати пятиугольных граней (тритетра – 3*4 = 12, пента – пять, гон – угол, эдр – грань); дигексагональная бипирамида – фигура, состоящая из двух пирамид, соединенных основаниями, каждая их которых имеет по двенадцать треугольных граней. В поперечном сечении фигура имеет двенадцатиугольник.
Грани соответствуют плоским сеткам пространственной решетки. Наиболее характерными типами граней являются: тригон – равносторонний треугольник; дельта – равнобедренный треугольник; скалена – неравносторонний треугольник; тетрагон – квадрат; призматическая грань – прямоугольник; ромб; ромбоид – косоугольный неравносторонний параллелограмм; клинограм – трапецоид, не имеющий параллельных сторон; пентагон – пятиугольник и гексагон – шестиугольник.
Ребра образуются на пересечении двух граней и отвечают рядам пространственной решетки. Гранные углы (вершины) располагаются на пересечении нескольких граней (трех и более).
Количество элементов ограничения связано между собой простой зависимостью: Г + В = Р + 2, где Г – число граней, В – число вершин, Р – число ребер. Возьмем, например, куб; в нем имеется 6 граней, 8 вершин и 12 ребер. Получаем: 6 + 8 = 12 + 2.