Takrifan sains akan "hablur" adalah berasaskan susunan mikroskopik atom-atom di dalamnya yang dipanggil struktur hablur. Hablur merupakan pepejal yang mana atom membentuk susunan berkala (kecuali separa hablur, rujuk di bawah.)

Bukan semua pepejal adalah hablur. Misalnya, apabila air cair mula membeku, perubahan fasa bermula dengan hablur-hablur ais kecil yang tumbuh hingga saling berlakuran untuk membentuk struktur polihablur. Dalam hasil ais yang kesudahannya, setiap hablur halus (iaitu "kristalit" atau "butir") merupakan hablur sebenar dengan susunan atom yang berkala, tetapi seluruh polikristal itu tiada susunan atom yang berkala kerana pola berkalanya pecah di sempadan butir. Kebanyakan pepejal tak organik makroskopik adalah polihablur, termasuklah hampir semua logam, seramik, ais, batu dsb. Pepejal yang bukan hablur mahupun polihabluran seperti kaca dipanggil pepejal amorf, juga bergelar kekaca, gelemaca, atau bukan hablur. Bahan-bahan sedemikian tiada susunan berkala walaupun di peringkat mikroskopik. Terdapat perbezaan ketara antara pepejal hablur dan pepejal amorf: terutama sekali, proses pembentukan kaca tidak melepaskan haba pendam pelakuran seperti mana pembentukan hablur.

Struktur hablur (susunan atom dalam hablur) dicirikan oleh sel unitnya, iaitu sebuah kotak halus bayangan yang mengandungi sekurang-kurangnya sebutir atom dalam susunan ruangan yang tertentu. Sel-sel unit itu disusun dalam ruang tiga dimensi untuk membentuk hablurnya.

Simetri hablur dikekang oleh keperluan agar sel-sel bertindan sekemas-kemasnya tanpa sebarang celah. Terdapat 219 simetri hablur yang mungkin atau kumpulan ruang kristalografi. Kumpulan-kumpulan ini dibahagikan kepada tujuh sistem hablur seperti sistem hablur kubus (yang mana hablur-hablur membentuk kubus atau bentuk kotak seperti halit di sebelah kanan) atau sistem hablur segi enam (yang mana hablur membentuk segi enbam seperti air batu kosong).