一个世纪以前，人们即企求认识晶界的本质，直到1940年J.伯格斯及W.布拉格提出晶界的位错模型后，才为认识晶界结构打开了大门。1954年F.沃格尔等在锗单晶中观察到规则的位错腐蚀斑排列，成功验证了小角度晶界的位错模型。小角度晶界由特征组态的位错行列或网络构成的事实早已众所周知，关于大角度晶界的结构近年来也已出现了一些较为切合实际的模型。重合点阵模型指出：两个具有特殊取向差的晶粒存在高密度的重合阵点，当界面位于重合点阵的密排面内时，可以构成低能量的重合晶界；当取向差或界面取向偏离重合晶界时，会在重合晶界上产生特殊组态的晶界位错或台阶。结构单元模型提出，界面处原子应调整位置，形成以重合点阵为周期而交互作用能最小的原子集团－结构单元，从而改进了重合点阵模型。这些模型均已取得一定成功，而近年来利用高分辨率电子显微镜对晶界原子图像的直接观察也取得了有意义的结果。