无定形概念属于凝聚态物理和材料科学学科范畴。无定形源于希腊语，在以往描述中与“玻璃态”一词同义。无定形是指一些非完全晶体无定形区（非晶区）的结构或者一些无定形固体（非晶体）的构成方式。很多可以构成晶体的物质都存在无定形态，反应活性也一般大于同物质的晶体。常见的无定形物包括聚合物、凝胶、薄膜和玻璃等。通常而言，无定形材料具有较低的韧性。

无定形区是由因构象复杂而未能结晶的分子和由于分子量的差异而被排斥于微晶之外的分子，以及束缚分子等组成。 分子链平行有序排列的为结晶区，松弛不规则聚集的为无定形区。

无定形固体又称无定形体或玻璃体。其内部原子或分子的排列无周期性，如同液体那样杂乱无章地分布，可看作过冷液体，如玻璃、松香、明胶等。非晶态固体有如下通性；宏观性质具有均匀性，这种均匀性来源于原子无序分布的统计性规律；物理性质一般不随测定方向而变，称为各向同性；不能自发地形成多面体外形；无固定的熔点；由于无周期性结构，不能对X射线产生衍射效应。

指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右以外，其余主要成分都是单质碳。煤炭是天然存在的无定形碳，其中含有一些由碳、氢、氮等组成的化合物。所谓无定形碳，并不是指这些物质存在的形状，而是指其内部结构。实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体，而是具有和石墨一样结构的晶体，只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱而不规则，晶体形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量杂质。

无定形硅(a-Si)又称非晶硅，是硅的一种同素异形体。晶体硅通常呈正四面体排列，每一个硅原子位于正四面体的顶点，并与另外四个硅原子以共价键紧密结合。这种结构可以延展得非常庞大，从而形成稳定的晶格结构。而无定性硅不存在这种延展开的晶格结构，原子间的晶格网络呈无序排列。换言之，并非所有的原子都与其它原子严格地按照正四面体排列。由于这种不稳定性，无定形硅中的部分原子含有悬空键(dangling bond)。这些悬空键对硅作为导体的性质有很大的负面影响。然而，这些悬空键可以被氢所填充，经氢化之后，无定形硅的悬空键密度会显著减小，并足以达到半导体材料的标准。但很不如愿的一点是，在光的照射下，氢化无定形硅的导电性能将会显著衰退，这种特性被称为SWE效应（Staebler-Wronski Effect）。

研究表明：一种有机小分子可以稳定无定形碳酸钙，研究了对无定形碳酸钙的稳定作用以及结晶生长控制，探讨了其稳定的无定形碳酸钙结晶转化的机理;尝试使用聚丙烯酸稳定的无定形碳酸钙进行了水处理应用的研究;同时，发现了一种很好的染料分子可用于无定形碳酸钙的染色，并研究了结晶转化过程中染料的转移情况。所取得的主要研究成果如下：在气相扩散实验中，发现一种低分子量的有机分子——1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸至少能在三天内使无定形碳酸钙保持稳定而不发生晶形转变。系统地研究了1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸稳定的无定形碳酸钙从稳定到结晶转变的过程。

通过选择性的中断反应，成功捕获了无定形碳酸钙的成核区域与反应中间态。发现无定形碳酸钙存在两种形式，其一能够在基底上形成密堆积层，在此层可以导致成核的出现；另一种则形成类球状聚集体，成核开始后，此聚集体即从内部溶解，进而消失。在结晶过程中，发现在基底上形成的结晶中间体表现为纤维状聚集态，且整体显示出从棒到哑铃最终到球形的转变过程。在机理上，提出了选择性吸附和介观晶体转变在无定形碳酸钙的转变过程中起了决定性的作用。

同时还研究了聚丙烯酸稳定的无定形碳酸钙在去除水溶液中有毒重金属离子中的应用。研究结果表明，最大去除量分别是514.62 mg Cd/g，1028.21 mg Pb/g，258.85 mg Cr/g，320.5 mg Fe/g，537.2 mg Ni/g，无定形碳酸钙不仅能大量去除水中重金属离子，还能去除痕量金属离子。

据美国Science杂志报道，美国亚利桑那州立大学的研究人员最近宣称，液态的水大约在165K就可以转变成玻璃态，大大高于原先认为的136K（约-137℃）。要使水变为玻璃态，必须急速冷却到-108℃。玻璃态是一种冷的液态，即液态水在摄氏零度以下不结冰而保持液态。玻璃态的水和冰不一样，它无固定的形状，不存在晶体结构。与固态相比，它更像一种极端粘滞、呈现固态的液体。水的玻璃态密度与液态密度相同。