理論密度（theoretical density）

理論密度是純粹由晶體結構預測出的材料密度，在你秤量真實樣品之前就能算出。這個想法極其直接：只要知道一個單位晶胞內究竟有什麼、晶胞有多大，你就知道晶體中一個重複區塊的質量與體積，而密度不過就是質量除以體積。它把晶體學變成一個能用天平驗證的數字。

公式為 rho =（n 乘 M）除以（V_c 乘 N_A），其中 n 是晶胞內的化學式單位數，M 是一個化學式單位的莫耳質量，V_c 是晶胞體積，N_A 是亞佛加厥數（6.022 乘 10^23 每莫耳）；對立方晶胞而言，V_c 就是 a^3。範例，銅：它是 FCC 故 n = 4，M = 63.55 克每莫耳，a = 3.615 乘 10^-8 公分，得 rho =（4 乘 63.55）除以（(3.615 乘 10^-8)^3 乘 6.022 乘 10^23）= 8.94 克每立方公分，基本上就是量測值 8.96。

理論密度既是預測也是診斷。它給出無瑕單晶的密度，因此把它與真實樣品的量測密度相比，便可揭露少了什麼：燒結陶瓷中的孔隙、非化學計量氧化物中的空位，或密度較低的第二相。工程師利用理論密度與塊材密度之間的差距，來量化粉末被壓實與燒結的程度。