Les cristaux ont fasciné les hommes depuis la nuit des temps par leur capacité à réfléchir et réfracter la lumière. Mais ce n'est qu'au 18ème siècle que nait la cristallographie avec l'abbé Haüy qui établit une classification systématique des cristaux à partir des orientations relatives de leurs facettes naturelles. Au début du 20ème siècle, les expériences de Von Laue de diffraction des rayons X, conduisent à la définition microscopique des cristaux : un cristal est un solide dont les atomes sont distribués de façon triplement périodique dans l'espace. Cette propriété fondamentale n'autorise qu'un petit nombre de symétries des arrangements atomiques. La répétition périodique d'un arrangement atomique est ainsi considérée comme la seule possibilité d'ordre géométrique et les cristaux comme les seuls solides ordonnés de l'univers. La découverte des quasicristaux en 1982 (Nobel 2011) — solides aux propriétés paradoxales de cristaux présentant des symétries incompatibles avec la périodicité — va bouleverser ce paysage, remettre en question les fondements de la cristallographie et lui donner une nouvelle jeunesse. Parallèlement, les moyens modernes d'investigation de la structure de la matière modifient en profondeur notre visualisation du monde à l'échelle atomique, de la physique et la chimie à la biologie et la médecine.