A kristályos szilárd anyagok ismétlődő, háromdimenziós mintákból vagy molekulák, ionok vagy atomok rácsaiból állnak. Ezek a részecskék általában maximalizálják az általuk elfoglalt tereket, szilárd, szinte összenyomhatatlan struktúrákat hozva létre. A kristályos szilárd anyagoknak három fő típusa van: molekuláris, ionos és atomi. Az atomi szilárd anyagok azonban tovább megkülönböztethetők aszerint, hogy 8A csoportba tartoznak-e, hálózati vagy fémes kristályos szilárd anyagok (összesen hat típust alkotnak).
Molekuláris
A molekuláris kristályos szilárd anyagok molekulákból állnak, amelyeket diszperzió (vagy London), dipól-dipól és hidrogén-kötés részecskék közötti erő tart össze. Ezek mind intermolekuláris erők, amelyek lényegesen gyengébbek, mint az intramolekuláris erők, például az ionos kötések. A molekuláris kristályos szilárd anyagok meglehetősen puhák, gyenge elektromos és hővezetőket alkotnak, olvadáspontjuk alacsony vagy közepes. Gyakori példák a jég (H20) és a szárazjég (C02).
ión
Az ionos kristályos szilárd anyagok - amelyek pozitív és negatív ionokból állnak, amelyeket az ion-ion vonzás tart össze - három alapformában vannak: trigonális lyukakkal, tetraéderes lyukakkal és oktaéderes lyukakkal. Mindezek a különböző elrendezések jellemzően kisebb ionok töltik ki a furatokat, és nagyobbak alkotják az elsődleges szerkezetet. Az ionos kristályos szilárd anyagok magas olvadáspontjukról, keménységükről és törékenységükről ismertek. Gyakori példák a nátrium-klorid (NaCl), a magnézium-oxid (MgO) és a kalcium-fluorid (CaF2).
Atom
Az atom kristályos szilárd anyagok atomokból állnak, amelyeket diszperzióval tartanak össze. Ezek a szilárd anyagok puhák, gyenge elektromos és hővezetőket alkotnak, alacsony olvadáspontúak.
8A. Csoport
A 8A csoport kristályos szilárd anyagai az atomi kristályos szilárd anyagok sajátos változatai. Megszilárdult, inert nemesgázokból állnak (például neon (Ne), argon (Ar), hélium (He) és radon (Rn)), és csak hihetetlenül alacsony (abszolút nulla közelében) hőmérsékleten fordulhatnak elő.
Hálózat
A hálózati kristályos szilárd anyagok atomokból állnak, amelyeket kovalens kötések tartanak össze. Hihetetlenül kemények, magas olvadáspontúak és rossz hő- és villamosenergia-vezetők. A legismertebb kristályos szilárd anyagok - különösen a kvarc (SiO2) és a gyémántok (C) - a hálózati kategorizálás alá tartoznak.
Fémes
A fémes kristályos szilárd anyagok olyan atomokat tartalmaznak, amelyeket fémes kötések tartanak össze, amelyek elektromágneses természetűek. Ezek a kötések a fém kristályos szerkezeteknek megkülönböztető tulajdonságokat adnak, hogy alakíthatók, alakíthatók és erős hő- és villamosenergia-vezetők. A fémes kristályok olvadáspontja és keménysége alacsony és nagyon magas, valamint lágy és kemény között változhat. Néhány leggyakoribb példa a cink (Zn) és a vas (Fe).