Kristalne čvrste supstance sadrže atome ili molekule u rešetkasti zaslon. Kovalentni kristali, poznati i kao mrežne krutine, i molekularni kristali predstavljaju dvije vrste kristalnih krutina. Svaka krutina pokazuje različita svojstva, ali postoji samo jedna razlika u njihovoj strukturi. Ta jedna razlika objašnjava različita svojstva kristalnih krutina.
Kovalentni kristali pokazuju kovalentnu vezu; princip da je svaki atom na rešetki kovalentno vezan za svaki drugi atom. Kovalentna veza znači da atomi imaju snažnu privlačnost jedni prema drugima i da ih ta privlačnost drži na mjestu. Mrežne krutine znače da atomi čine mrežu sa svakim atomom povezanim s četiri druga atoma. Ova veza zapravo stvara jednu veliku molekulu koja je čvrsto upakirana. Ova karakteristika definira kovalentne kristale i čini ih strukturno različitim od molekularnih kristala.
Molekularni kristali sadrže atome ili molekule, ovisno o vrsti kristala, na svakom mjestu rešetke. Nemaju kovalentnu vezu; privlačnost je slaba između atoma ili molekula. Ne postoje kemijske veze kao u kovalentnim kristalima; elektrostatičke sile između atoma ili molekula drže molekularni kristal na okupu. Ova razlika uzrokuje labavo držanje molekularnih kristala i njihovo lako odvajanje.
Primjeri kovalentnih kristala uključuju dijamante, kvarc i silicijev karbid. Svi ovi kovalentni kristali sadrže atome koji su čvrsto zbijeni i teško se odvajaju. Njihova se struktura uvelike razlikuje od atoma u molekularnim kristalima kao što su voda i ugljični dioksid koji se lako odvajaju.
Razlike u strukturi između kovalentnih kristala i molekularnih kristala uzrokuju razlike u talištima svake vrste kristala. Kovalentni kristali imaju visoka tališta, dok molekularni kristali imaju niska tališta.