Die Anordnung der Atome in allen Materialien enthält Unvollkommenheiten, die einen tiefgreifenden Einfluss auf das Verhalten der Materialien haben. Gitterfehler können in drei Bereiche unterteilt werden: 1. Punktfehler (Leerstellen, Zwischengitterfehler, Substitutionsfehler) 2. Linienfehler (Schraubenversetzung, Kantenversetzung) 3. Oberflächenfehler (Materialoberfläche, Korngrenzen)
Es gibt viele Eigenschaften, die durch Defekte gesteuert oder beeinflusst werden, zum Beispiel: 1. Elektrische und thermische Leitfähigkeit in Metallen (stark reduziert durch Punktdefekte). 2. Elektronische Leitfähigkeit in Halbleitern (kontrolliert durch Substitutionsfehler). 3. Diffusion (kontrolliert durch freie Stellen). 4. Ionenleitfähigkeit (kontrolliert durch Leerstellen). 5. Plastische Verformung in kristallinen Materialien (kontrolliert durch Versetzung). 6. Farben (von Mängeln betroffen). 7. Mechanische Festigkeit (stark von Defekten abhängig).