除了制備條件之外，材料形成非晶態的能力主要取決于其化學成分。一般來說金屬元素不容易形成非晶態結構。這是因為金屬原子間的鍵合不存在方向性，因而要抑制金屬原子間形成有序排列，需要的過冷度較大。合金或化合物形成非晶態結構的傾向明顯高于單一組元，因為化合物的結構一般較復雜，組元間在晶體結構、點陣常數、化學性質等方面存在一定差別，而不同組元之間的相互作用又大大抑制了原子的擴散能力。在單一組元之中，Si,Ge,C,S等非金屬元素形成非晶態結構的傾向性較大。這是因為這類元素形成共價鍵的傾向大，只要近鄰原子配位滿足要求，非晶態與晶態物質之間的能量差別較小。例如，在有氫存在的條件下，Si原子將形成大量的H鍵，因而在800K沉積出的Si薄膜仍可能具有非晶態結構。