LE MESOFASI
Le fasi che manifestano proprietà liquido-cristalline possono essere di diversa natura a seconda del grado di ordine delle molecole che le compongono. Esse vengono denominate mesofasi, mentre prendono conseguentemente il nome di mesogeni tutti i composti organici che sono in grado di generare delle mesofasi. Le mesofasi sono le seguenti:
Ciascuna di esse possiede delle caratteristiche peculiari che sono legate alla particolare disposizione delle molecole nella fase stessa.
La
mesofase nematica è costituita da molecole impaccate senza alcun ordine posizionale e
caratterizzate soltanto da una comune orientazione preferenziale. L’asse risultante
dalla orientazione preferenziale media delle molecole è detto direttore.
Quindi le molecole sono disposte con l'asse maggiore prevalentemente lungo una direzione (come i fiammiferi in una scatola), ma sono libere di ruotare su se stesse e di scorrere le une sulle altre nella direzione dell'asse maggiore, infatti i baricentri delle singole molecole sono distribuiti a caso.
Mesofase colesterica (o nematico-chirale)
La presenza di interazioni intermolecolari fa sì che ciascuna
molecola rimanga disallineata di qualche grado rispetto a quelle che la circondano, con il
risultato che l’orientazione delle molecole non è costante lungo tutta la fase. Il
direttore segue cioè 
un andamento elicoidale il cui passo è tanto minore quanto
maggiori sono i disallineamenti reciproci delle molecole.
Dal momento che questi disallineamenti dipendono generalmente dalla temperatura, anche il passo dell’elica varia al variare della temperatura. Questa proprietà è di particolare importanza poiché le mesofasi colesteriche sono in grado di riflettere selettivamente la luce visibile che ha una lunghezza d’onda pari alla lunghezza del passo.
Una variazione di temperatura si manifesta quindi in una variazione di colore del cristallo liquido e sulla base di questo fenomeno si è resa possibile la realizzazione di termometri per le più svariate applicazioni (tipici sono ad esempio i termometri per misurare la temperatura corporea o i sensori termici per individuare eventuali malfunzionamenti di un circuito elettronico).
Mesofase smettica
La
mesofase smettica è caratterizzata, rispetto alla colesterica, da un maggior ordine
molecolare. Oltre a possedere una preferenziale orientazione le molecole sono infatti
ordinate in piani sovrapposti, con minori gradi di libertà posizionali.
Esistono numerose tipologie diverse di mesofase smettica, differenziate ad esempio dal fatto di avere le molecole orientate perpendicolarmente ai piani (tipi A e B) o inclinate di qualche grado (tipo C). All’interno dei piani, poi, le molecole possono essere disposte in posizioni casuali (tipo A) o seguire precise geometrie (tipo B, con disposizione a nido d’ape). Come accade nel caso della mesofase colesterica, il direttore genera una struttura elicoidale dalla quale dipendono fortemente le proprietà macroscopiche della fase stessa.