Внимание человечества издавна привлекали правильные по форме, красивые кристаллы кварца и некоторых драгоценных камней и руд. Детальное описание кристаллов кварца мы находим уже в китайской медицинской книге, написанной в XI в. до н. э.
Первыми стали обрабатывать кристаллы ювелиры. Уже в древности было развито искусство расщеплять и шлифовать драгоценные камни, создавать из не очень красивых монокристаллов сверкающие гранями украшения.
Научный интерес пробудило двойное преломление света, наблюдаемое в некоторых кристаллах, особенно у известкового шпата. Его систематическое изучение привело в прошлом столетии к открытию поляризованного света и созданию поляризационных приборов для исследования оптических свойств химических веществ. Призмы из кварцевого стекла стали применять в спектроскопах для спектрального разложения света.
С открытием ультрафиолетового и инфракрасного излучений возникла необходимость в специальных призмах, окнах и линзах для спектроскопии и других научных целей, которые в отличие от обычного стекла были бы прозрачны для этих областей длин волн. Наряду с деталями из природных кристаллов кварца или полевого шпата сегодня изготавливают и успешно применяют искусственные монокристаллы, например, фторида натрия или бромида таллия. Кроме постоянного расширения возможностей применения природных и искусственных монокристаллов в оптике и научном приборостроении, причиной резкого возрастания потребности в них явилось быстрое развитие электротехники и электроники.
В недавнем прошлом в качестве изолирующего материала очень часто применялись тонкие монокристаллические полоски слюды. Конденсаторы в первом беспроволочном телеграфе также были изолированы слюдой. Первые детекторные приемники беспроволочного телеграфа и радио использовали эффект выпрямления тока между металлическим наконечником и контактирующим с ним полупроводниковым кристаллом, например, свинцовым блеском PbS.
Производство и применение искусственных монокристаллических высокочистых материалов получило особенное развитие после открытия в 1948 г. транзисторного эффекта. Сегодня детали, выполненные из высокочистых монокристаллических материалов, можно найти почти во всех электронных приборах, от радиоприемников и телевизоров до больших ЭВМ.