Ізоморфізм, (від грец. isos — рівний, однаковий і morphe — форма, вигляд), повна подібність атомно-кристалічної будови і зовнішнього огранювання кристалів у речовин з однаковою (за співвідношенням компонентів) хімічною формулою і однаковим типом хімічного зв'язку. Відкритий у 1819 німецьким хіміком Е. Мічерліхом на прикладі кристалів KH2PO4, KH2AsO4 і NH4H2PO4. Ізоморфізмом називається також пов'язана з існуванням ізоморфних кристалів властивість різних атомів, іонів та їхніх сполучень заміщувати один одного в кристалічній ґратці з утворенням кристалів змінного складу (твердих розчинів заміщення). Приклад досконалого ізоморфізму— кристали галунів KAl(SO4)*12H2O, в яких одновалентні іони К можуть у будь-якій кількості заміщуватися одновалентними іонами Rb, NH4 та ін., що мають приблизно однаковий з іонами К кристалохімічний радіус, а тривалентні іони Al — тривалентними іонами Fe, Cr та ін. з радіусами, близькими до радіуса Al. Різниця в кристалохімічних радіусах атомів в ізоморфних кристалах не перевищує 10—15%.
Крім досконалого (повного) ізоморфізму з утворенням твердих розчинів за будь-яких співвідношень компонентів, можливий обмежений (за можливими концентраціями) ізоморфізм; прикладом такого роду можуть слугувати сполуки BaSO4 і KMnO4. Розрізняють ізовалентний ізоморфізм, коли атоми або угруповання, що заміщують одне одного, мають однакову валентність (наприклад, Na+ , K+ , NH4+), і гетеровалентний, коли їхня валентність різна (наприклад, Ca2+ і Y3+ ). В останньому випадку важлива близькість розмірів атомів, що заміщують один одного, а різниця зарядів компенсується вакансіями.
Ізоморфізм спостерігається у багатьох мінералів і кристалів, використовується при синтезі кристалів, коли введенням малих домішок істотно змінюють або створюють нові властивості. Так, введення малих ізоморфних домішок, наприклад Cr3+ в корунд Al2O3, Nd3+ в гранат Y3Al5O12, перетворює їх на активне середовище для квантових генераторів; введення ізоморфних домішок у НП кристали змінює тип провідності. Ізоморфні домішки використовують, наприклад, для зміни забарвлення ювелірних кристалів.
Крім досконалого (повного) ізоморфізму з утворенням твердих розчинів за будь-яких співвідношень компонентів, можливий обмежений (за можливими концентраціями) ізоморфізм; прикладом такого роду можуть слугувати сполуки BaSO4 і KMnO4. Розрізняють ізовалентний ізоморфізм, коли атоми або угруповання, що заміщують одне одного, мають однакову валентність (наприклад, Na+ , K+ , NH4+), і гетеровалентний, коли їхня валентність різна (наприклад, Ca2+ і Y3+ ). В останньому випадку важлива близькість розмірів атомів, що заміщують один одного, а різниця зарядів компенсується вакансіями.
Ізоморфізм спостерігається у багатьох мінералів і кристалів, використовується при синтезі кристалів, коли введенням малих домішок істотно змінюють або створюють нові властивості. Так, введення малих ізоморфних домішок, наприклад Cr3+ в корунд Al2O3, Nd3+ в гранат Y3Al5O12, перетворює їх на активне середовище для квантових генераторів; введення ізоморфних домішок у НП кристали змінює тип провідності. Ізоморфні домішки використовують, наприклад, для зміни забарвлення ювелірних кристалів.