Padatan amorf adalah bahan apa pun yang molekulnya tidak tersusun dalam kisi, atau struktur kristal. Padatan amorf relatif jarang, hanya menyusun 10 persen padatan di dunia. Contoh yang paling terkenal dari zat padat amorf adalah kaca, dan faktanya, zat padat ini kadang-kadang disebut gelas.
Tiga keadaan materi — padat, cair, dan gas — terjadi karena berbagai tingkat pergerakan molekul yang membentuk zat. Molekul dan atom dalam gas memiliki rentang pergerakan yang luas, menyebar karena molekul-molekul tersebut terikat secara lemah. Cairan memiliki jangkauan gerakan yang lebih terbatas, namun molekulnya masih bergerak bebas dalam batas tersebut, mengubah posisi. Kebebasan inilah yang membuat cairan tidak memiliki bentuk permanen.
Molekul dalam padatan, di sisi lain, terikat bersama tanpa kebebasan bergerak yang nyata. Namun, molekul-molekul masih bergeser, berosilasi dalam ikatannya. Gerakan berosilasi inilah yang memungkinkan padatan memanas. Semakin cepat molekul bergetar dalam ikatannya, semakin panas benda tersebut.
Dalam padatan kristal, yang membentuk 90 persen padatan di dunia, molekul terikat dalam pola yang teratur. Pola teratur ini berulang persis di seluruh struktur, menciptakan kisi molekul. Sebaliknya, padatan amorf mungkin memiliki pola berulang untuk sebagian kecil dari susunannya, tetapi tidak untuk keseluruhannya.
Padatan amorf dapat dibuat secara alami atau buatan. Petir yang menyambar pasir secara alami akan menyebabkan kaca terbentuk pada titik sambarannya. Kaca komersial, bagaimanapun, adalah buatan manusia, menggunakan proses yang menciptakan kondisi yang sama seperti petir, tetapi dalam lingkungan yang terkendali. Selain kaca, salah satu padatan amorf yang paling banyak digunakan adalah plastik. Plastik terbuat dari polimer, untaian panjang molekul yang sengaja dirantai bersama.
Selain itu, padatan amorf dapat dibuat dari padatan kristal. Misalnya, kaca terbuat dari pasir kuarsa, padatan kristal. Pasir dipanaskan sampai suhu ekstrim, yang secara efektif melelehkannya, dan kemudian didinginkan dengan cepat, atau didinginkan, sehingga molekul tidak punya waktu untuk mengatur diri kembali menjadi bentuk kisi. Supercooling ini menghasilkan susunan molekul kaca yang mirip dengan jika seseorang telah mengambil snapshot dari cairan.
Karena struktur padatan amorf tampak mirip dengan cairan, mereka kadang-kadang disebut cairan superdingin. Kesamaan ini juga yang menjadi alasan berkembangnya mitos bahwa kaca sebenarnya adalah cairan yang bergerak lambat. Selain itu, tidak seperti padatan kristal, padatan amorf tidak langsung mencair saat terkena panas, melainkan tumbuh semakin lunak.