Os vidros inorgânicos e orgânicos são líquidos que foram resfriados até o estado sólido sem se cristalizar. Assim, os átomos no estado vítreo possuem arranjo similar ao arranjo do líquido de que se originaram. No caso dos vidros inorgânicos, como vidros de silicatos (vidros de janela), estes sólidos não-cristalinos apresentam uma estrutura ordenada somente entre os átomos vizinhos de silício e oxigênio, isto é, o tetraedro de sílica que existe no silicato existe também no vidro (Veja o Capítulo 5). No vidro de sílica, estes tetraedros não formam arranjos ordenados, pois a maioria dos sólidos não-cristalinos não apresenta ordem no modo como suas subunidades são interligadas. Mas os vidros inorgânicos e orgânicos podem apresentar defeitos na microestrutura como, por exemplo, bolhas ou regiões devitrificadas(ou desvitrificadas) (1), como mostrado na (Figura 7.j.)
As raras exceções são os sólidos cujas subunidades são longas cadeias moleculares com fraca ligação entre as cadeias (por exemplo, os polímeros) e os sólidos nos quais as subunidades são camadas fracamente ligadas entre si (por exemplo, a grafita). Estas exceções são descritas sucintamente nos dois parágrafos seguintes. Pode-se aumentar a ordem em alguns polímeros não-cristalinos, estirando-os a uma temperatura superior a de sua temperatura de transição vítrea (Tg) (2), com o que se aumenta o alinhamento das cadeias. Se o polímero for não-ordenado (atático) (3), com grandes grupos laterais, ele não se cristalizará, mas sua estrutura, após o estiramento, estará mais ordenada. Quando a maioria das cadeias moleculares de um polímero tiver sido alinhada, diz-se que o polímero está orientado. Em alguns polímeros, como o poliisopreno-cis (borracha natural), esta orientação pode de fato resultar em uma cristalização, mas os polímeros atáticos de compostos de vinila, com grandes grupos laterais, como o poliestireno, não apresentam tal tendência.
Na grafita (ver estrutura cristalina na Figura 3.h., Capítulo 3), os átomos de carbono em cada camada atômica têm uma configuração muito ordenada. Entretanto, as camadas de átomos de carbono às vezes sofrem rotações umas em relação às outras. Se as camadas estão perfeitamente orientadas, o resultado é uma grafita cristalina; se, ao contrário, elas não estão orientadas, mas apresentam rotações aleatórias, o resultado é não-cristalino, e a configuração se chama carbono amorfo ou carbono vítreo. Entre estes dois extremos se situa uma gama de arranjos estruturais, como, por exemplo, o negro-de-carvão, o negro-de-fumo, etc. Com exceção da grafita cristalina, todos são não-cristalinos, mas cada um possui algum grau de ordem.
Figura 7.j – Regiões cristalizadas (devitrificadas) na superfície de um vidro de janela. Os compostos principais num vidro de janela são a sílica(
), o óxido de sódio 
e o óxido de cálcio (
). A fase cristalina que cresceu na superfície do vidro é a devitrita.