确定晶体各部分在空间位置的工作称为晶体定向。要定向，就需要坐标系。在晶体中选择坐标系包括选择坐标轴（晶轴）、确定轴单位和轴率。晶体中的坐标系与数学中的直角坐标系有相似之处，但也有不同之处。

1.晶轴的选择

晶轴的选择首先要符合晶体自身的对称性。其选择顺序为：晶体有对称轴的，选对称轴为晶轴；没有对称轴的选对称面法线方向为晶轴；若两者皆无或它们的数量不够则选择平行于晶棱方向的直线为晶轴。各晶轴的交点应在晶体中心。因晶棱不通过晶体中心，所以选择晶棱时，可以设想将其平移至晶体中心。还有晶轴彼此之间要尽可能垂直。

晶体定向时，因晶体自身对称性的原因有两种定向方法：一是三轴定向，二是四轴定向。六方晶系采用四轴定向，其余晶系采用三轴定向。三轴定向采用x、y、z轴。晶轴符合右手螺旋关系：z轴直立，上端为正；x轴前后伸展，前端为正；y轴左右伸展，右端为正。三轴之间的夹角（轴角）：y与z轴间的夹角α，z与x轴间的夹角β，x与y轴间的夹角γ，如图2.29所示。

四轴定向采用x、y、u、z轴。z轴直立，上端为正。x、y、u为水平轴，彼此正向间的夹角为120°，如图2.30所示。

图2.29　三轴定向的晶轴和轴角

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图2.30　（a）四轴定向的晶轴和轴角；（b）四轴定向水平晶轴间的关系

2.轴单位、轴率

轴单位是晶轴的度量单位，是格子构造中平行晶轴的行列结点间距。它们的绝对长度是晶胞的三根棱长a、b、c，故用a、b、c分别表示x、y、z轴的轴单位。该值实际很小，现在可以借助于X射线衍射来测定。对于晶体外形来说，重要的不是三个轴单位的具体长度，而是它们的比率——轴率。比如，某晶面在三根轴上的截距为5a、5b、5c，那么截距比率为a∶b∶c。轴率通常写成以b为1的比例式，例如橄榄石的轴率为0.46575∶1∶0.58651。

3.晶体常数

晶体的轴角α、β、γ和轴率a∶b∶c合称为晶体常数。这是表示晶体坐标系特征的一组参数。它们与晶体内部结构研究中的晶胞参数相同。知道晶体常数后，可以知道晶胞的形状。如果再用X射线衍射测得轴单位具体长度，就可知道晶胞大小。例如橄榄石，其轴率为a∶b∶c=0.46575∶1∶0.58651，α=β=γ=90°，所以晶胞形状是长方体。闪锌矿a∶b∶c=1∶1∶1，α=β=γ=90°，所以晶胞形状是立方体。

如今，绝大多数晶体的结构都已测定完毕。除非是新晶体材料，一般不需要我们去选择晶轴、确定轴角和轴率。但是，我们必须掌握这方面的知识，以便能够理解、运用前人已经得出的晶体定向资料。在晶体定向中，各晶系选择晶轴的原则及晶体常数特点见表2.2。

表2.2　各晶系选择晶轴的原则及晶体常数特点