(Eng.: liquid crystals), stoffen die in een bepaald temperatuurinterval vloeien als een vloeistof, maar waarin de moleculen als in een vaste stof op een geordende wijze zijn gerangschikt. Deze organische stoffen bezitten naast de vaste en vloeibare fase een intermediaire toestand, de zgn. mesofase.
In een vloeistof is zowel de plaats van de zwaartepunten van de moleculen als de oriëntatie van de assen van de moleculen volkomen willekeurig. In de vaste fase zijn de moleculen geplaatst volgens een driedimensionaal rooster en is bovendien het patroon van de oriëntaties periodiek in drie dimensies. In de mesofasen daarentegen bestaat een grotere vrijheid voor de plaatsing en de oriëntatie dan in de vaste stof, maar een kleinere dan in een vloeistof. Men onderscheidt de volgende mogelijkheden. Nematische fase. De zwaartepunten van de staafvormige moleculen zijn verdeeld zoals in een vloeistof, terwijl de lengteassen van de staafjes een uitgesproken voorkeursrichting hebben.
Het lokaal aanbrengen van een elektrisch veld geeft bij opvallend licht aanleiding tot sterke lokale lichtverstrooiing. Van dit verschijnsel wordt gebruik gemaakt voor het afbeelden van cijfers en letters op uurwerken en zakrekenmachines.
Cholesterische fasen (het prototyp cholesterol). In een volume-elementje van een cholesterische fase bestaat er de tendens voor alle moleculen om zich evenwijdig te richten. In opeenvolgende parallelle vlakken draait de voorkeursrichting echter geleidelijk, zodat een schroefvormige conformatie ontstaat. Volgens de z-richting treedt dus een periodiciteit op; typische waarden voor de periode liggen in de buurt van 300 nm. Aangezien deze lengte vergelijkbaar is met de golflengte van het zichtbaar licht is aan de reflectievoorwaarde van Bragg voldaan voor de reflectie van zichtbaar licht. Hierdoor vertonen deze stoffen irridiserende interferentiekleuren.
De periode (en dus ook de teruggekaatste kleur) is sterk temperatuurafhankelijk; de periode neemt meestal toe met afnemende temperatuur. Voor deze eigenschap wordt in de kankerdiagnostiek gebruik gemaakt door het aanbrengen van een dunne laag mesofase op de huid van de patiënt waardoor de temperatuurverdeling in bepaalde lichaamsdelen kan worden afgebeeld. Ook in thermometers worden deze stoffen wel toegepast. Smectische fasen. Smectische fasen hebben een lagenstructuur; zij zijn dus meer geordend dan nematische of cholesterische fasen. Deze molecuullagen glijden gemakkelijk over elkaar; de laagdikte is bij benadering gelijk aan de molecuullengte. Deze lagen geven aanleiding tot Bragg reflecties met röntgenstralen.
