Katı Hal Fiziği; doğadaki katı cisimlerin fiziksel özelliklerini inceler. Son yıllarda “Yoğun Madde Fiziği” olarak adlandırılmasının temelinde bu fizik dalının sıvılar, sıvı metaller, sıvılaştırılmış gazlar, erimiş tuzlar, sıvı kristaller vb. konularını içermesi yer almaktadır.
Doğada katı cisimler, atomlarının yerleşimine göre 3’e ayrılırlar:
1. Kristal Katılar: Atomların düzenli olarak yerleştiği yapılardır.
2. Polikristal Katılar: Bölgesel olarak kristal yapılara sahiptirler ama bir bütün olarak bakıldığında tek kristal özelliği göstermezler.
3. Amorf (Düzensiz yapılar) Katılar: Atomları rastgele yerleşmiştir.