从微观材料学角度来解释各向异性材料的成因，是由于晶体内的原子定向排布所引起的。

晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同。

而非晶体处于无定形状态，原子排布杂乱无章，所以处于长程无序的状态，所以从非晶体的内部往各个方向观察，都没有明显的区别，所以其不同方向上的物理化学性质也相同，所以是各向同性的。

各向异性材料具有丰富的应用范围，如碳纤维复合材料正在国防、航空、航天、汽车、船舶等领域发挥着重要的作用。人们使用各向异性的材料通常采取“扬长避短”的方式，即在正确的方向使用次方向的特性，使其发挥最佳的性能。

各向异性材料，是指在不同的方向，其物理、化学性质表现出不同特征的材料。

举例来说，比如金属良导体，你无论是正接，反接，还是各个角度的侧接，它都导电，电导的物理常数也没有很大的变化，那么这个材料的导电性上我们就说它是各向同性。但是有的材料，比如一些电阻原件，正接是良导体，反接就是绝缘体或者电阻很大，他各个方向上的电导的物理常数差异很大，这种材料，在导电性上就是各向异性。

向异性或者各向同性，是物质材料的自身的属性，跟材料的尺度大小，内部原子排列结构，分子相互作用等等密切相关。

各项异性材料3.1 包扎带抗拉强度的各向异性

包扎带是聚丙烯的结晶性塑料，聚丙烯为结晶性高聚物，它的纵、横向的拉伸强度相差特别大，因此，有很好的成纤性，适宜做纤维、生产编织袋、绳索、鱼网、生产输送管道、包扎带、收缩包装薄膜等．它的纵、横向的拉伸强度的各向异性现象，可以非常方便地用实验来验证：用一根包扎带可以提起十块砖头，约20 千克（力），难怪许多人很难沿纵向拉断包扎带，这都说明包扎带在纵向抗拉强度比较大，但是包扎带在横向的抗拉强度非常差，就是小孩也能轻松地把包扎带在横向撕拉成若干细条，撕拉开来的细条都是等宽的，这说明包扎带纤维的排列很有规律，纤维都是平行排列的，稍有生活经验的人都有这种体验．实验表明，包扎带是各向异性材料。

各项异性材料3.2 卫生纸浸润的各向异性

卫生纸是日常生活当中最常见的用品之一，它在不同方向上的浸润性能不一样，卫生纸在纵、横方向上的浸润存在明显的差别，在纵向上的浸润性能明显强于在横向上的浸润性能，而餐巾纸、报纸等在各个方向上的浸润性能是一样的．将一张餐巾纸、一张卫生纸放在同一张桌面上，分别滴一滴蓝钢笔水，钢笔水在两张纸上都发生浸润现象，但是两张纸对液体的浸润有明显差异．等它们浸润完毕后发现，餐巾纸上水滴浸润的形状接近圆形（如图1左所示）， 而卫生纸上水滴浸润的形状是长条形的（如图1右所示）．用其他液体做实验，只要卫生纸的质量合格，实验的结果都是一致的。卫生纸浸润的各向异性也是检测卫生纸是否达标的一项重要判断标准。

各项异性材料3.3 木材抗拉强度的各向异性

木材由于生长方向的不同产生了其材质上的各向异性，简单的说，树木生长包括两个方面：一是胸径增大；二是高度增加．二者一为轴向，一为径向，故而形成了木材纵向并列的生长纹路，这种生长纹路进一步影响了木材受力时的变形程度．例如，劈柴时我们总是顺着木柴的“丝”（即纹路） 来劈，因为这样要比横向截断更省力，这种在一个方向上“省力” 而另一个方向上费力的特点就可以作为“各向异性” 的通俗理解．木材纤维的排列很有规律，在平行于纤维方向的抗拉强度比较高，在垂直于纤维方向的抗拉强度非常低，属于非常典型的各向异性材料．木材顺纹受压，每个细胞都好像一根管柱，压力大到一定程度细胞壁向内翘曲然后破坏．故顺纹各向异性抗压强度比横纹抗拉强度小．横纹受压，管形细胞容易被压扁，所以强度仅为顺纹抗压强度之1/8 左右，弯曲强度介于抗拉，抗压之间．木材因含水量减少引起体积收缩之现象叫作干缩，干缩也是木材各向异性的一个显著特性．例如从纤维饱和点降到含水率0% 时，顺纹干缩甚小，为0．1 ～0．3%，横纹径向干缩为3．66%，弦向干缩最大竟达9．63%，体积干缩为13．8%，所以当木材纹理不直不匀，表面和内部水分蒸发速度不一致，各部分干缩程度不同时，就出现弯、扭等不规则变形、干缩不匀就会出现裂缝．我们经常看到许多木材出现的裂纹（如图2所示），其实就是木材的干缩各向异性．

各项异性材料3.4 碳纤维复合材料

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

可以明显的看到0°铺层的碳纤维布，在沿着纤维方向和垂直纤维方向的抗拉强度是不同的，是一种典型的各向异性材料。

在不同方向具有不同弹性特性的材料被认为是各向异性的。

虽然结构材料在不同方向具有不同的弹性特性，但是这一变化受限制，比如，对于木材，材料有两个弹性模量值，一个是在木材纹理方向，一个是在横纹方向。在三个互相垂直方向具有不同的弹性特性的材料被认为是正交各向异性的。