El cristal líquido es un término que se refiere a sustancias que no son cristalinas (sólidas) ni isótropas (líquidas), sino en algún lugar entre las dos. Hay tres tipos principales, o lo que científicamente se conoce como mesofases, de cristales líquidos que se pueden identificar por sus cantidades variables de orden molecular y posicionamiento. Esta disposición de moléculas es lo que hace que la sustancia sea más sólida o líquida.

Nematic

La fase nemática es la forma más simple de cristal líquido y es la fase en la que las moléculas de cristal no tienen ordenanza posición y son libres de moverse de cualquier manera. Sin embargo, aunque no tienen un orden específico, durante esta fase las moléculas tienden a apuntar en la misma dirección, que es lo que la diferencia de un líquido puro. El cristal líquido en esta fase se puede caracterizar por su aspecto filiforme cuando se mira bajo un microscopio. El uso de cristal líquido nemático es común en las lentes de los telescopios ya que permite una imagen clara cuando los investigadores se enfrentan a la turbulencia atmosférica.

Smectic

La fase esméctica del cristal líquido, que se define como siendo equivalente al residuo resbaladizo y espeso que se encuentra en el fondo de los platos de jabón, se caracteriza por un ligero grado de orden de traducción en las moléculas de cristal que no se encuentra en la fase nemática. Manteniendo una orientación similar y apuntando en la misma dirección que las moléculas en el cristal líquido nemático, en esta fase las moléculas tienden a alinearse en capas. Si bien estas capas en su conjunto se mueven libremente, el movimiento dentro de las capas está restringido; por lo tanto, crea una sustancia ligeramente más sólida. Se ha encontrado que el cristal líquido Smectic tiene un tiempo de respuesta electroóptico rápido y, debido a esto, se usa, junto con el cristal líquido nemático, en la producción de pantallas de cristal líquido (LCD).

Cholesteric

La fase colestérica, también conocida como fase nemática quiral, se caracteriza por que las moléculas están alineadas y formando un ángulo leve entre sí, apiladas dentro de capas muy delgadas; es la última fase antes de que una sustancia se vuelva cristalina o sólida. Este tipo de cristal líquido también tiene la característica de cambiar el color cuando está expuesto a diferentes temperaturas. Es por esta razón que el cristal líquido colestérico se usa en artículos domésticos comunes como termómetros y anillos de estado de ánimo.