Kristallorientierung bezeichnet die Lage des kristallinen Gitters eines Kornes bzw. eines Einkristalls relativ zu einem äußeren Referenzkoordinatensystem (z.B. Proben- oder Walzrichtung). Mathematisch wird sie durch Rotationen beschrieben, z.B. mittels Euler-Winkeln, Orientierungs­matrizen oder Quaternionen.

In polykristallinen Werkstoffen weisen einzelne Körner unterschiedliche Kristallorientierungen auf. Die räumliche Verteilung dieser Orientierungen wird als Textur (Orientierungs­verteilungsfunktion, ODF) beschrieben. Kristallorientierung und Textur bestimmen maßgeblich anisotrope Eigenschaften wie Elastizitätsmodul, Fließspannung, Rissausbreitung, elektrische und thermische Leitfähigkeit.

Wichtige Anwendungen betreffen Umformprozesse (Walz-, Tiefzieh-, Schmiedetexturen), wo die resultierende Orientierungsverteilung das makroskopische Richtungs­verhalten bestimmt. In einkristallinen Superlegierungen wird die Kristallorientierung gezielt (z.B. <001>-Richtung parallel zur Hauptbelastung) eingestellt, um Kriechfestigkeit und Lebensdauer zu maximieren.

Experimentell werden Kristallorientierungen primär über Beugungsverfahren ermittelt, insbesondere Elektronenrückstreubeugung (EBSD) im REM sowie Röntgen- oder Neutronenbeugung. Die resultierenden Orientierungsdaten dienen als Eingabe für kristallplastische Simulationen, in denen das Verformungs- und Schädigungsverhalten einzelner Körner und ganzer Gefüge mikromechanisch beschrieben wird.