Кристалните твърди вещества съдържат атоми или молекули в решетъчен дисплей. Ковалентните кристали, известни също като мрежести твърди вещества, и молекулярните кристали представляват два вида кристални твърди вещества. Всяко твърдо вещество проявява различни свойства, но има само една разлика в тяхната структура. Тази една разлика отчита различните свойства на кристалните твърди вещества.
Ковалентните кристали проявяват ковалентно свързване; принципът, че всеки атом на решетката е ковалентно свързан с всеки друг атом. Ковалентната връзка означава, че атомите имат силно привличане един към друг и се държат на място от това привличане. Твърдите тела в мрежата означават, че атомите образуват мрежа с всеки атом, свързан с четири други атома. Това свързване на практика създава една голяма молекула, която е плътно опакована заедно. Тази характеристика определя ковалентни кристали и ги прави структурно различни от молекулярните кристали.
Молекулните кристали съдържат или атоми, или молекули, в зависимост от вида на кристала, на всяко място на решетката. Те нямат ковалентна връзка; привличането е слабо между атомите или молекулите. Не съществуват химически връзки, както в ковалентните кристали; електростатичните сили между атомите или молекулите задържат молекулярния кристал заедно. Тази разлика кара молекулярните кристали да се държат свободно заедно и лесно да се откъснат.
Примери за ковалентни кристали включват диаманти, кварц и силициев карбид. Всички тези ковалентни кристали съдържат атоми, които са плътно опаковани и трудни за отделяне. Структурата им варира значително от атомите в молекулярните кристали като вода и въглероден диоксид, които лесно се отделят.
Разликите в структурата между ковалентните кристали и молекулярните кристали водят до разлики в точките на топене на всеки тип кристал. Ковалентните кристали имат високи точки на топене, докато молекулярните кристали имат ниски точки на топене.