Aunque el desarrollo de la cristalografía tuvo lugar como necesidad de descripción del mundo natural, sus conocimientos vienen siendo aplicados en diversas tecnologías al margen de los usos tradicionales de los cristales minerales.

Desde tiempos remotos, el dominio experimental en la técnica de cristalización de metales o cerámicas ha sido motivo de espionaje, intrigas, e incluso guerras. La cristalografía ha añadido comprensión a una serie de técnicas en que en principio eran solo intuitivas y casuales: tanto la estructura cristalina como el modo de cristalización (rápida, lenta, muchos núcleos, pequeños cristales, pocos núcleos, muchos cristales) afectan decisivamente en las cualidades finales de una sustancia. Hoy día podemos encontrar muchos ejemplos de sus actuales aplicaciones:

Biología molecular y bioquímica: Los trabajos en síntesis de moléculas orgánicas, y la relación entre la estructura tridimensional de la sustancia y su función, han adentrado al mundo de la cristalografía en la biología molecular, con las debidas particularidades. En las sustancias inorgánicas todos los elementos se encuentran fuertemente enlazados. Sin embargo, en los materiales orgánicos se distinguen claramente unidades aisladas (moléculas), formadas por átomos unidos entre sí, cuya unión, es mucho más débil (cristales moleculares). Son generalmente materiales más blandos e inestables que los inorgánicos.

En las proteínas también existen unidades moleculares como en los demás materiales orgánicos, pero mucho más grandes. Las fuerzas que unen estas moléculas son similares, pero su ordenamiento en los cristales deja muchos huecos que pueden rellenarse de agua y de ahí su extrema inestabilidad.