最早研究玻璃在软化温度下物理化学性质的变化时，发现硅酸盐玻璃在淬冷过程中所引起的折射变化不能单纯用玻璃内应力来解释，因而推断这种变化应该和玻璃内部结构的变化有关。例如将硅酸盐玻璃加热，测得玻璃折射率和室温测得折射率之差△n随温度的上升而增加，在500℃以前△n-t几乎呈直线关系，但在520～590℃之间，折射率突然变小，如图1所示。上述现象对不同玻璃有一定普遍性。这一现象被解释为玻璃中存在石英的“微晶”，上述折射率的变化温度范围正好和β-石英 →α-石英的多晶转变温度相符合。
                             
                             图1 硅酸盐玻璃折射率和温度的变化曲线
    这种学说和无规则网络学说不同，认为玻璃结构是一种不连续的原子集合体——称为“晶子”——分散在无定形介质中。对这种原子聚集体的大小和数量，原子排列的规则程度及其化学组成等等，出现种种说法。
    随着X射线衍射、电子显微镜、核磁共振等其它装置的发展，以及设备精密度的提高，人们对玻璃结构进行了更切实的大量研究。把微晶看作是晶格极度变形的有序区域分散在无定形介质之中的初期看法，随着研究的深入有了新的认识。当设备的灵敏度提高到能观察玻璃在热处理过程中的X射线衍射图像的连续变化时，微晶学说又提出了新的见解。特别在和无规则网络学说平行发展的过程中，微晶学说吸取了连续网络学说中可以和本身结合的内容，加以补充提高，并推向一个新的水平。现在认为微晶是晶格极不完整的、有序排列区域极微小的晶体，可以是[Si₈O₂0]^8-、[Si₃O₉]^6- 等独立原子团，或组成一定的化合物和固熔体等微观多相体，但还不具备真正晶体的固有特性。不同“微晶”的周围存在无序中间层，由微晶向无序区逐步过渡时，不规则性逐步增加。可以设想，一种“微晶”可以通过中间层逐步过渡到另一种“微晶”，这也就是近程有序和微观不均匀性的体现。
    有不少实验可以证实玻璃中微晶的存在，例如哈弟列夫从3种K₂O-SiO₂系统玻璃的X射线衍射图像构成的动径分布函数曲线和SiO₂玻璃的动径分布曲线之差（图2）得出：K₂O含量不同时，波峰位置不变。Si—O、K—O、O—O、K—K原子核间距离也没有变化，证实了玻璃局部具有高的规则性。兰开许也用动径分布函数差的方法试验了Na₂O—SiO₂玻璃，得出同样结果。波拉依-可许兹用动径分布函数差的方法测定了B₂O₃一SiO₂系统和Na₂O一SiO₂系统玻璃，找出局部原子配列的高规则性。此外，他将SiO₂和Na₂SiO₃玻璃的X射线衍射强度曲线的合成曲线和Na₂O—2SiO₂玻璃的X射线衍射强度曲线进行比较，两者完全一致，见图3。由此证明了加和性，并得出在Na₂O·SiO₂玻璃中，硅氧和偏硅酸钠微晶独立存在的结论。 
                                
                 图2  K₂O一SiO₂系统玻璃由X射线衍射得出的原子动径分布函数差  
    玻璃4(K₂O 35%)、玻璃3(K₂O 25%)、玻璃2(K₂O 15%)的各曲线和K2O=0％的玻璃原子动径分布函数之差(为了容易看清楚有时除以4πr₂)
                                                        (1Å=0.1nm)
    由于X射线装置精密度的提高，克罗-摩（Krogh-Moe）通过X射线衍射法求出BaO—B₂O₃，系统玻璃的电子动径分布曲线，见图4。由图可知

                              
                                   图3 SiO₂玻璃和Na₂SiO₃玻璃的X射线衍射
                                  强度曲线之和与Na₂O·SiO₂玻璃实测曲线的比较
                                 
                        图4  从BaO—B₂0₅系统玻璃的X射线衍射得出电子动径分布曲线
                                                      (1Å=0.1nm)
    含BaO量变化时，各峰位置几乎不变。特别是0.69nm的(r)那样长距离上出现尖峰现象，可以理解为在整体玻璃结构的局部地方原子配列有相当高的规则性。同样方法也适用于CaO—B₂O₃系统和Na₂O—SiO₂系统玻璃，它们分在0.62nm和0.7nm以下有峰，并且随着组成变化，峰的位置不变。用电子密度分布函数对Na₂O一CaO—SiO₂、PbO—SiO₂、BaO—SiO₂、Cs₂O一SiO₂系统进行解析，得出在0.8nm范围内原子配列有较高的规则性。
    上述实验事实对玻璃结构的近程有序，以及微晶的组成、种类、大小、含量等有所明确。同时，玻璃某些物理性质变化规律运用微晶理论可以得到满意解释。例如前面谈到的通过玻璃折射率和温度的变化规律提出了微晶学说；反过来也可以从折射率的变化来验证玻璃中存在其它微晶的可能性。例如含SiO₂>70%的Na₂O—SiO₂、K₂O—SiO₂系统玻璃，在低温区(50～300℃)的85～120℃，145～165℃，180～210℃温度范围内折射率有明显突变，见图5，正好和磷石英、方石英的多晶转化温度符合。
                               
                   图5  硅酸盐玻璃(含SiO₂ 76.4%)折射率随温度变化的曲线
                           
    由此推得玻璃中可以同时存在几种微晶。而且折射率的变化幅度和玻璃中SiO₂含量有关。说明玻璃中微晶的数量将随着玻璃的化学组成而改变。    
    以上两种学说在各自提出的初期，都比较强调玻璃结构的某一方面。例如无规则网络学说着重于玻璃结构的无序、连续、均匀和统计性；微晶学说则强调玻璃结构的微不均匀和有序性。随着研究日趋深入，彼此都有进展。无规则网络学说将离子配位和相应的晶体比较，指出了近程范围离子堆积的有序性。微晶学说也注意了微晶之间中间过渡层在玻璃中的作用。两者比较统一的看法是：玻璃具有近程有序、远程无序的结构特点，但在有序无序的比例和结构上还有争论。应该看到玻璃处于热力学不稳定状态，因此玻璃的不同成分、熔体形成条件和热历史会对结构产生影响，不能以局部的、特定条件下的结构来代表所有玻璃在任何条件下的结构状态。看来，要把玻璃结构揭示清楚还须做深入研究，才能运用玻璃结构理论指导生产实践，合成预期性能的玻璃，并为这类非晶态固体材料的应用开拓更广泛的领域。