在研究熔化現象及其規律的過程中人們發現，金屬熔化時體積和能量的改變很小。液體與固體金屬的這些相似性激發人們提出了各種缺陷模型，它們幾乎與每一種晶體缺陷相對應。目前，關於液體結構的理論模型被廣泛接受的有以下幾種:非晶模型、微晶模型、空六模型、位錯模型、綜合模型(又稱“遊動”原子集團模型)。
上述各種缺陷模型，從不同角度定性地描述了過熱度不是很大的液態金屬的結構特徵，特別是綜合模型目前仍廣泛為人們所接受。但這些模型均難以進行定量計算。
1) 非晶模型
液態金屬中原子排列是凝聚的，基本上是無規則的,是各種硬球和軟球在空間的隨意堆垛.這是對液態金屬結構的一種靜態描述。這種模型雖然在一定程度上解釋了液態金屬中的近程有序性.但卻無法解釋液態金屬的流動性。
2) 微晶模型
液態金屬由很多微小的晶粒和面缺陷組成，在微晶體中金屬原子或離子組成完整的晶體點陣,這些微晶體之間以界面相連線，微晶的存在能很好地解釋液態金屬中的近程有序性。但它的缺陷在於晶粒的尺寸無法確定而在定量解釋上有困難，對高溫液態金屬微觀結構也無法解釋。
3) 空穴模型
金屬晶體在熔化時，晶格網路中形成大量空位,使得液體金屬易於形變,隨溫度升高，空穴數量不斷增多，這一模型也僅可定性解釋液態金屬的流動性,但定量分析結果較差。
4) 位錯模型
將液態金屬看成一種被錯芯嚴重破壞的點陣結構,在一定高溫以上，突然出現的高密度位錯，使金屬成為液體，此時，不具有遠程有序性、流動性、黏滯係數、原子擴散係數等可以較好地解釋，但在位錯理論中有關錯芯沒有較滿意的解釋。
5) 綜合模型
該模型認為，一方面，液態金屬中處於熱運動的原子能量有高有低,同一原子的能量也在隨時間不停地變化，時高時低，這種現象稱為“能量起伏”。另一方面，液態金屬是由大量不停“遊動”著的原子集團組成，集團內為某種有序結構，集團周圍是一些散亂無序的原子。這些原子集團不斷地分化組合,由於“能量起伏”，一部分金屬原子(離子)從某個集團分化出去，同時又會有另一些原子組合到該集團中，此起彼伏，不斷發生著這樣的漲落過程，似乎原子集團在“遊動”一樣,集團的尺寸及其內部原子數量隨時間和空間發生著改變,這種現象稱為“結構起伏”。在特定的溫度下,雖然“能量起伏”和“結構起伏”存在，但對於某一特定的液體，其集團的統計平均尺寸是一定的。然而，原子集團平均尺寸隨溫度變化而變化，溫度越高原子集團平均尺寸越小。
