Vloeibaar kristal is een term die verwijst naar stoffen die niet kristallijn (vast) of isotroop (vloeibaar) zijn, maar ergens tussen de twee. Er zijn drie hoofdtypen, of wat wetenschappelijk bekend staat als mesofasen, van vloeibare kristallen die kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van hun variërende hoeveelheden moleculaire volgorde en positionering. Deze samenstelling van moleculen maakt de stof meer vast of vloeibaar.

Nematicus

De nematische fase is de eenvoudigste vorm van vloeibaar kristal en is de fase waarin de kristalmoleculen niet geordend zijn positie en zijn vrij om op welke manier dan ook te bewegen. Hoewel ze geen specifieke volgorde hebben, hebben de moleculen in deze fase de neiging in dezelfde richting te wijzen, wat het onderscheidt van een zuivere vloeistof. Vloeibare kristallen in deze fase kunnen worden gekarakteriseerd door het draadachtige uiterlijk wanneer ze onder een microscoop worden bekeken. Het gebruik van nematisch vloeibaar kristal is gebruikelijk bij telescooplenzen, omdat het een helder beeld mogelijk maakt wanneer onderzoekers worden geconfronteerd met atmosferische turbulentie.

Smectic

De smectische fase van vloeibaar kristal, gedefinieerd als gelijkwaardig aan het gladde, dikke residu dat op de bodem van zeepschotels te vinden is, wordt gekenmerkt door een lichte mate van translationele orde in de kristalmoleculen die niet in de nematische fase wordt gevonden. Terwijl ze dezelfde oriëntatie houden en in dezelfde richting wijzen als de moleculen in nematisch vloeibaar kristal, hebben de moleculen in deze fase de neiging zichzelf in lagen op te stellen. Terwijl deze lagen als geheel vrij bewegen, is beweging binnen de lagen beperkt; daarom creëert het een iets meer vaste substantie. Smectisch vloeibaar kristal blijkt een snelle elektro-optische responstijd te hebben en wordt daarom, samen met nematisch vloeibaar kristal, gebruikt bij het produceren van LCD-schermen (liquid crystal display).

De cholesterische fase, ook bekend als chirale nematische fase, wordt gekenmerkt doordat de moleculen in een lijn liggen en onder een kleine hoek ten opzichte van elkaar, gestapeld in zeer dunne lagen - het is de laatste fase voordat een stof kristallijn of vast wordt. Dit type vloeibare kristallen heeft ook het kenmerk om van kleur te veranderen wanneer het wordt blootgesteld aan verschillende temperaturen. Het is om deze reden dat cholesterisch vloeibaar kristal wordt gebruikt in gewone huishoudelijke artikelen zoals thermometers en stemmingsringen.