Les solides cristallins contiennent des atomes ou des molécules dans un affichage en treillis. Les cristaux covalents, également appelés solides de réseau, et les cristaux moléculaires représentent deux types de solides cristallins. Chaque solide présente des propriétés différentes mais il n'y a qu'une seule différence dans leur structure. Cette différence explique les différentes propriétés des solides cristallins.
Les cristaux covalents présentent une liaison covalente; le principe selon lequel chaque atome du réseau est lié de manière covalente à chaque autre atome. La liaison covalente signifie que les atomes ont une forte attraction l'un vers l'autre et sont maintenus en place par cette attraction. Les solides du réseau signifient que les atomes forment un réseau avec chaque atome connecté à quatre autres atomes. Cette liaison crée en effet une grosse molécule qui est étroitement emballée ensemble. Cette caractéristique définit les cristaux covalents et les rend structurellement différents des cristaux moléculaires.
Les cristaux moléculaires contiennent soit des atomes soit des molécules, selon le type de cristal, à chaque site du réseau. Ils n'ont pas de liaison covalente; l'attraction est faible entre les atomes ou les molécules. Aucune liaison chimique n'existe comme dans les cristaux covalents; les forces électrostatiques entre les atomes ou les molécules maintiennent le cristal moléculaire ensemble. Cette différence fait que les cristaux moléculaires sont lâchement maintenus ensemble et facilement séparés.
Des exemples de cristaux covalents comprennent les diamants, le quartz et le carbure de silicium. Tous ces cristaux covalents contiennent des atomes étroitement entassés et difficiles à séparer. Leur structure varie considérablement des atomes dans les cristaux moléculaires tels que l'eau et le dioxyde de carbone qui sont facilement séparés.
Les différences de structure entre les cristaux covalents et les cristaux moléculaires font que les points de fusion de chaque type de cristal diffèrent. Les cristaux covalents ont des points de fusion élevés tandis que les cristaux moléculaires ont des points de fusion bas.