Кристаллические решётки имеют периодическую структуру благодаря силам притяжения между атомами или молекулами. 1 Эти силы заставляют частицы располагаться таким образом, чтобы свести к минимуму их энергию, что приводит к повторяющемуся рисунку. 1

Благодаря такой периодичности для описания кристаллической структуры достаточно знать размещение атомов в элементарной ячейке. 2 Её повторением путём параллельных дискретных переносов (трансляций) образуется вся структура кристалла. 2

Также на формирование периодической структуры влияют квантово-механические эффекты: когда атомы собраны вместе, волновая функция валентных электронов расширяется по всему кристаллу, а квантовая кинетическая энергия уменьшается. 1

Таким образом, периодическая структура кристаллических решёток определяется динамическим равновесием многих сил и процессов. 3