Sostanze cristalline con formule chimiche che sono simili, e con cationi caricati positivamente e anioni caricati negativamente che sono simili in dimensioni, possono formare cristalli con la stessa struttura. Questi gruppi isomorfi possono essere usati nella classificazione dei minerali.

Un esempio è il gruppo degli alogenuri, che comprende l’alogenuro (NaCl), la fluorite (CaF2) e la silvite (KCl), tra gli altri minerali. I cristalli che formano appartengono al sistema cristallino isometrico, in cui le celle unitarie (la componente più piccola di un cristallo, che può ripetersi indefinitamente in tre dimensioni) hanno tutte tre assi di uguale lunghezza orientati ad angoli di 90° tra loro. Un altro esempio di gruppo isomorfo è il gruppo della calcite, che comprende i minerali carbonati calcite (CaCO3), magnesite (MgCO3), rodocrosite (MnCO3), siderite (FeCO3), e smithsonite (ZnCO3). Tutti questi minerali formano cristalli con la stessa simmetria, in questo caso nel sistema cristallino esagonale, dove le cellule unitarie dei cristalli hanno tre assi orizzontali di uguale lunghezza e un asse di lunghezza diversa, perpendicolare agli altri tre. A volte, minerali diversi avranno la stessa composizione chimica (una situazione chiamata polimorfismo). L’aragonite ha la stessa composizione chimica della calcite, ma cristallizza nel sistema cristallino ortorombico (dove le cellule unitarie hanno tre assi di lunghezza disuguale orientati ad angoli di 90° l’uno dall’altro). Il gruppo dell’aragonite include i minerali cerussite (PbCO3), strontianite (SrCO3) e witherite (BaCO3). La somiglianza nella dimensione dei cationi e degli anioni è più importante della composizione chimica nell’isomorfismo. Così, l’uraninite (UO2) e la clorargirite (AgCl) appartengono entrambe al gruppo delle aliti, sebbene la loro composizione e le loro proprietà siano molto diverse. In una soluzione solida, un gruppo isomorfo di minerali mostra una gamma di composizioni minerali tra due membri finali. Il gruppo dell’olivina forma una tale serie di soluzione solida nel sistema cristallino ortorombico. La composizione dell’olivina è data solitamente come (Mg, Fe)2SiO4, ma può variare dalla forsterite pura (Mg2SiO4) alla fayalite pura (Fe2SiO4). L’isomorfismo è anche chiamato isostrutturalismo.

Vedi anche Cristalli e cristallografia