在材料科学中，多态性是指固体材料以一种以上的形式或晶体结构存在的能力。多态性可以在任何晶体材料中找到，包括聚合物、矿物和金属。它与配位性有关，配位性是指化学元素。一个材料的完整形态是由多态性和其他变量，如晶体习性、非晶态分数或晶体学缺陷来描述的。多态性在制药、农用化学品、颜料、染料、食品和炸药等领域具有重要意义。
由于晶体填料不同而存在的多态性称为填料多态性。在构象多态性中，同一分子存在不同的构象体也可导致多态性。在假多态性中，不同的晶体类型是水合或溶解的结果。这更正确地被称为溶质多态，因为不同的溶质有不同的化学式。有机多形性的一个例子是甘氨酸，它能够形成单斜和六方晶体。硅石可以形成许多多形体，其中最重要的是；α-石英、β-石英、三叠石、水晶石、莫干石、柯氏石和石索夫石。一个经典的例子是一对矿物，方解石和文石，都是碳酸钙的形式。
对于非晶材料来说，一个类似的现象是多态性，即一种物质可以具有几种不同的非晶态修饰。