Wenn das Äußere eines festen Materials poliert und dann mit Säure geätzt wird, können durch ein Lichtmikroskop Linien auf seiner Oberfläche gesehen werden. Diese Linien sind die Korngrenzen oder die Linien, die den äußeren Rand von Körnern markieren, kristallähnliche Formen, die sich bilden, wenn sich ein Material von flüssig zu fest abkühlt. Festkörper, die keine Körner bilden, werden als amorph bezeichnet, weil die Atome, aus denen sie bestehen, sich nicht wie in kristallinen Festkörpern zu Mustern organisieren.
Die Körner in kristallinen Materialien bilden sich ähnlich wie Schneeflockenkristalle, wenn Wasser gefriert. Bevor eine Flüssigkeit gefriert, gibt es im Inneren Stellen, die kühler sind als der Rest der Flüssigkeit. Das Korn wächst von diesen Stellen nach außen, bis es ein anderes Korn erreicht und aufhört. Wenn die gesamte Flüssigkeit zwischen den aufeinander zuwachsenden Körnern zu einem Feststoff gefroren ist, bildet sich eine Korngrenze, wenn das Wachstum aufhört.
Gute Beispiele für kristalline Feststoffe sind Metalle und Metallegierungen. Metallurgen, die sich mit der Gestaltung von Eigenschaften von Metallen befassen, stellen fest, dass die Korngrenze bei der Veränderung der Funktion von Metallen für verschiedene Anwendungen wichtig ist. Die Größe und Form der Körner und ihrer Grenzen können durch Erhitzen und Abkühlen des Metalls mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder durch Kaltverformen der Körner, durch Verdünnen durch Zusammenpressen unter Stoß bei Raumtemperatur, verändert werden.
Um die Eigenschaften eines Metalls zu ändern, wird es genügend Hitze ausgesetzt, damit sich die Korngrenzen auflösen und neu bilden, ein Prozess namens Glühen, bei dem je langsamer die Abkühlgeschwindigkeit, desto größer die gebildete Korngröße. Wenn ein Metallteil belastet wird, bewegen sich die Defekte und Löcher in den Atomschichten des Metalls, sogenannte Versetzungen, vom Inneren des Korns zu seiner Korngrenze. Wenn das Metall schnell abgekühlt wird, haben die Körner weniger Zeit zum Wachsen, sie werden kleiner und Versetzungen treffen auf Widerstandsgrenzen, was dem Metall Festigkeit verleiht – zum Beispiel kleinkörnige Eisenlegierungen. Wenn das Metall langsam abkühlt, sind die Körner größer, da Versetzungen mehr Zeit haben, sich in Richtung der Grenze zu bewegen, ohne dass ein größeres Loch oder ein größerer Riss entsteht. Große Körner sind in Metallen wie Kupfer und Aluminium zu sehen, die duktil sind, sich leicht ausdehnen und langsam reißen.
Die Korngrenze ist der Bereich auf der Oberfläche eines Korns, der anfälliger für sowohl korrosiven Angriff durch chemische Schadstoffe als auch für erzwungenes Risswachstum ist, das mit der Zeit zum Versagen oder Bruch eines Metallteils führen kann. Metalle mit kleinen Körnern neigen dazu, stärker zu sein als Metalle mit größeren Körnern, haben jedoch eine erhöhte Chance für Risse an ihren Grenzen, was dazu neigt, sie spröde zu machen und sie ohne Vorwarnung brechen zu lassen. Risse in duktilen Metallteilen, wie z. B. in Düsen verwendeten Aluminiumlegierungen, mit wenigen Versetzungen an ihren Korngrenzen wachsen langsam. Sie können im Laufe der Zeit sicher verfolgt werden, um vorherzusagen, wie viel Lebensdauer in einem Metallteil verbleibt oder wie viel Zeit das Teil hat, bevor es nicht mehr richtig funktioniert.