Ein amorpher Feststoff ist jedes Material, dessen Moleküle nicht in einem Gitter oder einer kristallinen Struktur angeordnet sind. Amorphe Feststoffe sind relativ selten und machen weltweit nur 10 Prozent der Feststoffe aus. Das bekannteste Beispiel für einen amorphen Feststoff ist Glas, und tatsächlich werden diese Feststoffe manchmal allgemein als Gläser bezeichnet.
Die drei Aggregatzustände – fest, flüssig und gasförmig – treten auf, weil sich die Moleküle, aus denen die Stoffe bestehen, unterschiedlich stark bewegen. Moleküle und Atome in Gasen haben einen großen Bewegungsbereich und breiten sich aus, weil die Moleküle schwach miteinander verbunden sind. Flüssigkeiten haben einen eingeschränkteren Bewegungsbereich, aber ihre Moleküle bewegen sich innerhalb dieser Grenzen immer noch frei und ändern ihre Position. Diese Freiheit ist es, die Flüssigkeiten ihre Formlosigkeit verleiht.
Moleküle in Festkörpern hingegen sind ohne wirkliche Bewegungsfreiheit miteinander verbunden. Die Moleküle verschieben sich jedoch immer noch und schwingen in ihren Bindungen. Durch die oszillierende Bewegung können sich Feststoffe erwärmen. Je schneller die Moleküle in ihren Bindungen zittern, desto heißer wird das Objekt.
In kristallinen Festkörpern, die 90 Prozent der Festkörper der Welt ausmachen, sind Moleküle in einem geordneten Muster gebunden. Dieses geordnete Muster wiederholt sich exakt in der gesamten Struktur und erzeugt ein Molekülgitter. Umgekehrt kann ein amorpher Feststoff für kleine Teile seiner Zusammensetzung ein sich wiederholendes Muster aufweisen, aber nicht für seine Gesamtheit.
Amorphe Feststoffe können natürlich oder künstlich hergestellt werden. Blitzschlagsand führt auf natürliche Weise dazu, dass sich an seinem Einschlagpunkt Glas bildet. Kommerzielles Glas wird jedoch von Menschenhand hergestellt, wobei ein Verfahren verwendet wird, das die gleichen Bedingungen wie Blitze schafft, jedoch in einer kontrollierten Umgebung. Neben Glas ist Kunststoff einer der am häufigsten verwendeten amorphen Feststoffe. Kunststoff besteht aus Polymeren, langen Molekülketten, die gezielt aneinandergekettet sind.
Außerdem können amorphe Feststoffe aus kristallinen Feststoffen hergestellt werden. Glas wird beispielsweise aus Quarzsand hergestellt, einem kristallinen Feststoff. Der Sand wird auf extreme Temperaturen erhitzt, wodurch er effektiv schmilzt und dann schnell abgekühlt oder unterkühlt, sodass die Moleküle keine Zeit haben, sich wieder in eine Gitterform zu ordnen. Diese Unterkühlung führt zu einer molekularen Anordnung des Glases, ähnlich wie wenn jemand eine Momentaufnahme der Flüssigkeit gemacht hätte.
Da die Strukturen amorpher Feststoffe denen von Flüssigkeiten ähneln, werden sie manchmal als unterkühlte Flüssigkeiten bezeichnet. Aus dieser Ähnlichkeit entstand auch der Mythos, dass Glas eigentlich eine sich langsam bewegende Flüssigkeit ist. Außerdem verflüssigt sich ein amorpher Feststoff im Gegensatz zu einem kristallinen Feststoff bei Hitzeeinwirkung nicht sofort, sondern wird immer weicher.