El primer uso del término cristalografía relativo al estudio de los cristales se debe al médico y químico suizo Maurice Cappeller, en 1723.

La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre estos. Esta relación determina propiedades físicas y químicas de los minerales. La disposición de los átomos en un cristal puede conocerse por difracción de rayos X, de neutrones o electrones.  

Cuando las condiciones son favorables, cada elemento o compuesto químico tiende a cristalizar en una forma definida y característica. Así, la sal tiende a formar cristales cúbicos. El granate, sin embargo, se encuentra con más frecuencia en dodecaedros. A pesar de sus diferentes formas de cristalización, la sal y el granate cristalizan siempre en la misma clase y sistema.

En teoría, son posibles treinta y dos clases cristalinas. Se agrupan en seis sistemas cristalinos, caracterizados por la longitud y posición de sus ejes. Los minerales de cada sistema comparten algunas características de simetría y forma cristalina, así como muchas propiedades ópticas importantes.

La cristalografía es una técnica importante en varias disciplinas científicas, como la química, física y biología. Además, tiene numerosas aplicaciones prácticas en medicina, mineralogía y desarrollo de nuevos materiales.