Поликристаллический однофазный материал состоит из зерен разных размеров и формы.

В металловедении для описания размера зерен обычно используют величину, называемую средним диаметром зерна. Естественно, что термин "диаметр" - условный, так как зерна не имеют ни форму круга в плоском сечении, ни форму сферы в пространстве. Если размер зерна определяют методом хорд (случайной секущей).

Оценка среднего диаметра этим методом применяется в металлографической практике наиболее широко. Иногда находят "эквивалентный" диаметр - диаметр круга (сферы), площадь (объем) которого равен площади (объему) зерна. Использование величины удобно при установлении корреляции между микроструктурой и его свойствами. Однако зерна в поликристалле всегда некоторым образом распределены по размерам и описание их размера только величиной явно недостаточно.

Функция распределения зерен по размерам не дает полного представления о микроструктуре материала: она не описывает взаимного расположения зерен разных размеров. Указанный аспект не привлекает пока внимания исследователей.

Сведения о форме зерен в поликристаллическом материале можно кратко суммировать следующим образом. В поликристалле, состоящем из зерен одинакового размера, последние должны иметь форму кубооктаэдра с несколько искривленными гранями и ребрами, что обеспечивает равновесие натяжений границ в стыках. Что касается формы кристаллитов в реальном однофазном материале, единственное надежное утверждение о ней таково: в поликристалле, состоящем из зерен разных размеров, форма их не может быть одинаковой. Это - следствие того, что, во-первых, зерна плотно заполняют пространство, и, во-вторых, зерна разных размеров непосредственно контактируют друг с другом.