지금까지 금속은 종류에 따라 주로 원자들이 체심 입방 격자(BCC)나 면심 입방 격자(FCC)의 방법으로 규칙 바르게 입체적으로 배열된 원자의 덩어리라고 하였습니다. 그러므로 거대한 원자의 빌딩처럼, 결함이 조금도 없는 완전한 결정체로 생각하기 쉽습니다.
하지만 금속은 극도의 규칙성（規則性）으로 신기하기도 하고 아름답기도 한 완전한 결정체로 보이기도 하지만 실제는 그 속에 여러 종류의결함（缺陷，defect）이 수없이 많습니다. 서운한 느낌이 들기도 하나, 이 결함으로 인하여 금속을 가공한다든지, 금속의 성질을 마음대로 변하게 하기도 하고, 또 현대문명의 꽃인반도체（半導體， semi-conductor）를 만들기도 하는 등, 결함의 고마움은 이루 다 말할 수 없을 정도입니다.
금속의 결정 속에는 여러 종류의 결함이 있으나, 간단히 점결함（點缺陷，point defect），선결함（線缺陷，linedefect）， 면결함（面缺陷，surface defect）으로 크게 나누어 설명해 보도록 하겠습니다.
1. 점 결함（點缺陷，pointdefect)
원자들이 규칙적으로 배열되어 있어서 불완전한 부분이 하나도 없는 결정을 완전 결정（完全 結晶，per fectcrystal)이라고 합니다.
이와 같은 완전 결정에서 결함이 존재한다면 어떤 형태로 있을까요?
가장 간단한 형태인 원자 하나를 움직여서 생길 수 있는 결함，즉 점 결함（點缺陷）에 대하여 먼저 생각해 보도록 하겠습니다.
(1) 공공（空孔， vacancy）
완전 결정에서 원자 하나를 빼내면, 원자가 존재하였던 곳은 빈 공간으로 남게 됩니다. 이와 같이 원자가 없는 부분을 '공간'（空間）으로 된 구멍（孔）＇ 이라는 뜻으로 공공（空孔， vacancy）이라고 합니다.
(2) 침입형 원자
공공（空孔）은 원자가 마땅히 있어야 할 곳에 원자가 없는 경우입니다. 이와 반대되는 현상은 원자가 없어야 할 장소에 원자가 존재하는 경우입니다. 원자와 원자 사이의 틈에 원자 하나가 침입하여 생긴 결함을 말합니다. 같은 종류의 원자가 침입한 현상이지만, 또 다른 경우는 다른 종류의 원자가 침입한 경우도 있습니다.
이 두 경우 모두 완전 결정의 공간에 원자가 침입한 것처럼 보이므로 이와 같은 결함（缺陷）을 침입형 원자（侵入形 原子，interstitial atom）라고 합니다.
침입형 원자가 존재(또는 침입)할 수 있는 장소는 매우 좁습니다. 그러므로 침입형 원자가 될 수 있는 원자는 금속 원자보다 크기가 매우 작은 원자, 즉 예를 들면 수소(H), 탄소(C), 질소(N), 산소(0) 등 이 철(Fe) 속에속에 침입하여 침입형 원자가 될 수 있습니다. 이 원소들이 철 속에 들어가서 철 합금의 여러 성질에 큰 영향을 미치게 됩니다.
(3) 치환형 원자
완전 결정에 결함이 생길 수 있는 또 하나의 경우는 원자가 있던 자리에 다른 종류의 원자가 들어가는 것 입니다．
공공（空孔，vacancy)에 다른 종류의 원자가 들어가서 원래의 원자와 자리바꿈을 한 것처럼 나타나는 경우입니다. 이와 같이완전 결정의 원자가 있던 자리에 다른 종류의 원자가 들어가서 생긴 결함을 치환형 원자（置換形 原子，substitutional atom)라고 합니다. 치환형 원자는 주로 원자의 크기가 비슷한 원자들 사이에서 일어나게 됩니다.
(4) 점 결함이 있는있는 부근의 결정 구조는 왜곡된다
자유 전자에 의하여 결합된 금속 원자들은 일정한 간격을 유지하면서 안정한 상태로 편안히 있게 됩니다. 그러나 원자들이 서로 가까워지면＇＋＇이온끼리 서로 반발（反撥）하여（반발력，反撥力），원자들이 멀리 떨어지도록 합니다. 반대로 너무 떨어져 있으면 '-' 전하의 자유 전자들이 금속 이온(+)들을 잡아당겨서（인력，引力） 원자들이 가까이 있도록 유지하게 됩니다.
그러므로 원자들은 너무 가깝지도, 멀지도 않은 적당한 위치에서 일정한 간격을 유지하고 있는 것입니다.마치 원자와 원자 사이에 스프링이 있는 것처럼 생각하면 됩니다. 즉 원자들을 너무 잡아당기면 스프링이 수축하려고 하고, 반대로 너무 압축하면 스프링이 반발하여 튀어나가게 됩니다. 이와 같이 원자들은 인력과 반발력이 균형을 이룬 적당한 거리에서 안정하고 편안하게 존재하고 있습니다.
완전 결정에 결함이 생기면 그 주위가 어떻게 될까?
먼저 공공（空孔）이 있는 경우부터 생각해보겠습니다. 공공(空孔)이 생긴 곳은 원자가 없으므로 반발력이 없습니다. 그러므로 공공 주위에 있던 원자들이 공공 쪽으로 쏠리게 됩니다. 그 결과 결정 구조가 변하여 안쪽으로 왜곡（歪曲）되는 현상이 일어나게 됩니다．
결정 속에 침입형 원자가 있을 때는 주위의 원자들이 반발하여 원자들이 외부로 밀려나면서 결정구조가 왜곡（歪曲）되게 됩니다.
치환형 원자의 경우에는 치환 원자의 크기에 따라 결정 구조의 왜곡 상태가 다르게 됩니다. 즉 치환 원자가 원래의 원자보다 작으면 이 주위의 원자들이 안쪽으로 쏠리고, 반대로 크면 결정 구조가 바깥쪽으로 휘어지게 됩니다.
이와 같은 현상으로부터 알 수 있듯이 어떤 종류의 점 결함이 존재하든지 점 결함 주위의 결정 구조가 왜곡되게 됩니다. 다시 말하면 점결함이 생기면 그 주위의 원자들이 완전결정처럼 똑바로 배열되지 못하고 휘어지거나 뒤틀어진 상태로 왜곡된다는 것입니다.