Kada se vanjski dio čvrstog materijala polira, a zatim ugravira kiselinom, na njegovoj površini se mogu vidjeti linije kroz svjetlosni mikroskop. Ove linije su granice zrna, ili linije koje označavaju vanjski rub zrna, kristalni oblici koji se formiraju dok se materijal hladi iz tekućeg u kruto. Čvrste tvari koje ne tvore zrna nazivaju se amorfnim jer se atomi koji ih sastoje ne organiziraju u uzorke kao u kristalnim čvrstim tvarima.
Zrna u kristalnim materijalima nastaju slično kao što to čine kristali snježne pahulje dok se voda smrzava. Prije nego što se tekućina smrzne, unutra postoje mjesta koja su hladnija od ostatka tekućine. Zrno raste s ovih mjesta prema van dok ne dosegne drugo zrno i ne stane. Kada se sva tekućina između zrna koja rastu jedno prema drugome smrzla u krutu tvar, formira se granica zrna kako se rast zaustavlja.
Dobri primjeri kristalnih čvrstih tvari su metali i metalne legure. Metalurzi, koji se bave oblikovanjem svojstava metala, smatraju da je granica zrna važna u promjeni funkcioniranja metala za različite primjene. Veličina i oblik zrna i njihove granice mogu se mijenjati zagrijavanjem i hlađenjem metala različitim brzinama, ili hladnom obradom zrna, stanjivanjem zrna tlačenjem pod udarom na sobnoj temperaturi.
Kako bi se promijenila svojstva metala, on je izložen dovoljnoj toplini tako da se granice zrna otope i reformiraju, proces koji se naziva žarenje, gdje što je sporija brzina hlađenja, to je veća veličina zrna. Kada je metalni dio napregnut, defekti i rupe u atomskim slojevima metala, zvane dislokacije, pomiču se unutar zrna prema granici zrna. Ako se metal brzo ohladi, zrna imaju manje vremena za rast, postaju manja, a dislokacije se susreću s otpornim granicama, dodajući čvrstoću metalu – na primjer, sitnozrnate legure željeza. Ako se metal sporo hladi, zrna su veća, jer dislokacije imaju više vremena da se pomaknu prema granici, a da ne uzrokuju početak veće rupe ili pukotine. Velika zrna se vide u metalima, kao što su bakar i aluminij, koji su duktilni, lako se protežu i sporo pucaju.
Granica zrna je područje na površini zrna koje je podložnije korozivnom napadu kemijskih zagađivača i prisilnom rastu pukotina koje s vremenom mogu dovesti do kvara ili loma metalnog dijela. Metali s malim zrnima obično su jači od metala s većim zrnima, ali imaju povećanu mogućnost pucanja na svojim granicama, te ih čine krhkima i uzrokuju da se lome bez upozorenja. Pukotine u duktilnim metalnim dijelovima, kao što su aluminijske legure koje se koriste u mlaznicama, s nekoliko dislokacija na granicama zrna, rastu sporo. Mogu se sigurno pratiti tijekom vremena kako bi se predvidjelo koliko života ostaje u metalnom dijelu ili koliko vremena dio ima prije nego što više ne može ispravno funkcionirati.