晶界在材料科學中扮演著至關重要的角色，具有多種作用，包括：
結構過渡：晶界是結構相同但取向不同的晶粒之間的界面，原子排列從一個取向過渡到另一個取向，處於過渡狀態。這種過渡狀態的原子排列是由於兩個晶粒的質點排列取向存在差異，兩者都試圖使晶界上的質點排列符合於自己的取向。
擴散傳質：晶界是氣孔（空位源）通向燒結體外的主要擴散通道，對擴散傳質燒結過程是有利的。
協調與障礙作用：晶界保證晶粒之間變形的協調性，要求晶界處變形必須連續，即兩個相鄰晶粒在晶界處的變形必須相同。同時，晶界的特點是原子排列不規則，分布有大量缺陷，這些缺陷阻礙了滑移和孿生等變形過程。
促進晶界滑動：在高溫下變形時，由於晶界比晶粒弱，相鄰兩個晶粒除了晶粒內滑移外，還會沿著晶界發生相對滑動，稱為晶界滑動。這種滑動造成晶體巨觀塑性變形，但變形量通常遠小於滑移和孿生引起的塑性變形。
起裂作用：由於晶界阻礙滑移導致應力集中，雜質和脆性第二相優先分布於晶界使晶界變脆，以及晶界處缺陷多，原子處於能量較高的不穩定狀態，在腐蝕介質作用下，晶界往往優先被腐蝕。因此，在變形過程中裂紋往往起源於晶界。
影響疲勞性能：晶界極大地影響材料的疲勞性能。一方面，晶界可以阻礙位錯運動強化材料；另一方面，位錯塞積於晶界處又容易引起應力集中優先萌生裂紋。孿晶界作為一種特殊的低能界面，也能有效地阻礙位錯運動，具有與普通大角晶界相類似的強化作用。
綜上所述，晶界不僅是晶體材料的一個重要組成單元，還通過其獨特的結構和性質對材料的多種性能產生重要影響。