液晶是一種特殊的有機化合物，其在固態和液態之間，表現出獨特的物理和光學性質。液晶的分子通常呈現棒狀，這使得它們在液晶顯示器中能夠有效地排列和旋轉，從而控制光線的透過率。液晶材料的化學結構對其性能有顯著影響，常見的液晶分子包含苯環、聯苯環、環己烷、嘧啶環、醛環等，這些環結構通過雙鍵、酯基、甲亞氨基、偶氮基、氧化偶氮基等功能團相連，形成電子共軛體系，賦予分子剛性和極性。
液晶材料主要分為低分子液晶和高分子液晶，低分子液晶由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，具有一定的壓縮性和排列性，通過調整化學結構、長度、極性等可以得到不同性質的液晶材料。高分子液晶則是由液晶單體聚合而成，通過控制分子的排列和相互作用來決定材料的光、電、機械性質。
此外，液晶還分為熱致液晶和溶致液晶，熱致液晶在一定溫度範圍內顯現液晶相，而溶致液晶則是在溶劑中形成。液晶分子在電場作用下會改變排列方式，從而影響光線的透過率，這是液晶顯示技術的基礎。