Cấu trúc tinh thể là cấu trúc có tính trật tự xa, có nghĩa là tính chất sắp xếp tuần hoàn có mặt ở trong độ dài rất lớn so với hằng số mạng tinh thể. Cấu trúc vô định hình có nghĩa là bất trật tự, nhưng về mặt thực chất, nó vẫn mang tính trật tự nhưng trong phạm vi rất hẹp, gọi là trật tự gần (short-range order).

Trạng thái vô định hình là trạng thái của vật liệu gồm những nguyên tử được sắp xếp một cách bất trật tự sao cho một nguyên tử có các nguyên tử bao bọc một cách ngẫu nhiên nhưng xếp chặt xung quanh nó. Khi xét một nguyên tử làm gốc thì bên cạnh nó với khoảng cách d dọc theo một phương bất kỳ (d là bán kính nguyên tử) có thể tồn tại một nguyên tử khác nằm sát với nó, nhưng ở khoảng cách 2d, 3d, 4d... thì khả năng tồn tại của nguyên tử loại đó giảm dần. Cách sắp xếp như vậy tạo ra trật tự gần. Vật rắn vô định hình được mô tả giống như những quả cầu cứng xếp chặt trong túi cao su bó chặt một cách ngẫu nhiên tạo nên trật tự gần (Theo mô hình quả cầu rắn xếp chặt của Berna và Scot).

Cấu trúc vô định hình (trật tự gần) được hình thành từ năm loại mạng chính (hình vẽ), tỉ lệ nguyên tử chiếm 65% thể tích, còn lại 35% là lỗ trống, và số lân cận gần nhất là 5.

Hàm phân bố xuyên tâm trong cấu trúc vô định hình được cho bởi:

F ( r ) = 4 π r 2 ρ 0 ( 1 + 1 2 π ρ 0 r ∫ 0 ∞ [ S ( Q ) − 1 ] Q s i n ( Q . r ) d r ) {\displaystyle F(r)=4\pi r^{2}\rho _{0}(1+{\frac {1}{2\pi \rho _{0}r}}\int _{0}^{\infty }[S(Q)-1]Qsin(Q.r)dr)}

với ρ 0 {\displaystyle \rho _{0}} là mật độ trung bình, r {\displaystyle r} là vector vị trí, Q = 4 s i n θ / λ {\displaystyle Q={4sin\theta }/\lambda } là vector tán xạ, θ {\displaystyle \theta } là góc tán xạ, λ {\displaystyle \lambda } là bước sóng, S ( Q ) {\displaystyle S(Q)} là giao thoa trên cơ sở cường độ tán xạ.