Ряд неорганических веществ — металлов и неметал­лов — в зависимости от внешних условий имеет разные кристаллические решетки. Это явление называется поли­морфизмом. Различные кристаллические формы одного вещества называются полиморфными, или аллотропными, модификациями, а превращение одной модификации кри­сталлической решетки в другую — полиморфным превраще­нием. Эти превращения происходят при изменении темпе­ратуры и (или) давления. При данных внешних условиях существует стабильный тип кристаллической решетки, обладающий меньшей свободной энергией (более подробно это понятие рассмотрено ниже, см. 1.3.5).
Явление полиморфизма характерно для большого коли­чества металлов. Различные модификации одного и того же вещества индексируют буквами греческого алфавита: низкотемпературную модификацию называют α, а высоко­температурные модификации — β, γ, δ и т.д. В качестве примера приведем железо и титан. Железо до температуры 910 °С имеет решетку ОЦК — Feα , выше — решетку ГЦК —Feγ ; титан до температуры 882 имеет кристаллическую решетку ГПУ — Тiα, выше — ОЦК — Тiβ Полиморфные превращения претерпевают и сплавы па основе металлов, обладающих полиморфизмом.
Полиморфизмом обладают и неметаллические неор­ганические материалы. Наиболее яркий пример — поли­морфное превращение углерода. При высоких температу­рах углерод в виде графита, имеющего слоистую структуру, превращается в алмаз — материал со сложной кубической решеткой.
Аналогичное свойство имеют и некоторые химические соединения. Так, диоксид циркония (ZrO₂) при высокой температуре имеет тетрагональную решетку, при низкой — моноклинную. Кристаллическая решетка низкотемператур­ных модификаций боридов вольфрама (W₂В) и молибдена (Мо₂В) — тетрагональная; высокотемпературных — ромби­ческая.
Используя полиморфные превращения, можно целена­правленно менять свойства конструкционных и инструмен­тальных материалов, широко применяемых в машинострое­нии.