晶格常數是指結晶中原子規則排列時的重複單位（單位晶格）的邊長。每種結晶都有固定的值，立方晶以1個值（a）表示，GaN或SiC等六方晶則以底面邊長（a）與高度（c）2個值表示。矽為鑽石結構，晶格常數約為0.543nm（5.431Å）。
主要半導體的晶格常數（室溫）為：Ge約0.566nm、GaAs約0.565nm、InP約0.587nm、六方晶GaN為a＝約0.319nm、4H-SiC為a＝約0.308nm。GaAs與AlAs的晶格常數幾乎相同，因此兩者的混晶AlGaAs可在GaAs基板上無應變地成長，成為異質接面的代表例。在InP基板上，則調整組成使InGaAs或InGaAsP的晶格常數與InP一致（晶格匹配）後成長，用以製作光通訊用的雷射與光接收元件。
基板與所成長薄膜的晶格常數不同稱為晶格失配，其比例（晶格失配率）以（薄膜晶格常數−基板晶格常數）÷基板晶格常數表示。失配小且膜薄時，薄膜會彈性應變以配合基板，但超過臨界膜厚時，為釋放應變會產生失配差排（misfit dislocation），使結晶品質下降。GaN與矽的晶格失配高達約17%，在Si基板上的GaN中以緩衝層抑制差排與翹曲。另一方面，也有積極利用晶格常數差的例子，例如以SiGe源極・汲極對通道矽施加壓縮應變以提高電洞遷移率的應變矽技術。晶格常數以X光繞射（XRD）精密量測。