Kristalinėse kietosiose dalyse grotelių ekrane yra atomų ar molekulių. Kovalentiniai kristalai, dar vadinami kietosiomis medžiagomis, ir molekuliniai kristalai yra dviejų tipų kristalinės kietosios medžiagos. Kiekviena kietoji medžiaga pasižymi skirtingomis savybėmis, tačiau jų struktūroje yra tik vienas skirtumas. Šis vienas skirtumas lemia skirtingas kristalinių kietųjų medžiagų savybes.
Kovalentiniai kristalai turi kovalentinį ryšį; principas, kad kiekvienas gardelės atomas yra kovalentiškai sujungtas su kiekvienu kitu atomu. Kovalentinis ryšys reiškia, kad atomai stipriai traukia vienas kitą ir laikosi vietoje. Kietosios tinklo medžiagos reiškia, kad atomai sudaro tinklą, kuriame kiekvienas atomas yra sujungtas su keturiais kitais atomais. Šis jungimasis sukuria vieną didelę molekulę, kuri yra sandariai supakuota. Ši charakteristika apibrėžia kovalentinius kristalus ir daro juos struktūriškai kitokius nei molekuliniai kristalai.
Molekuliniuose kristaluose kiekvienoje grotelių vietoje yra atomų arba molekulių, priklausomai nuo kristalų tipo. Jie neturi kovalentinio ryšio; tarp atomų ar molekulių trauka yra silpna. Nėra jokių cheminių ryšių, kaip kovalentiniuose kristaluose; elektrostatinės jėgos tarp atomų ar molekulių laiko molekulinį kristalą kartu. Dėl šio skirtumo molekuliniai kristalai yra laisvai laikomi kartu ir lengvai ištraukiami.
Kovalentinių kristalų pavyzdžiai yra deimantai, kvarcas ir silicio karbidas. Visuose šiuose kovalentiniuose kristaluose yra sandariai supakuotų ir sunkiai atskiriamų atomų. Jų struktūra labai skiriasi nuo molekulėse esančių kristalų, tokių kaip vanduo ir anglies dioksidas, atomų, kurie yra lengvai atskiriami.
Dėl kovalentinių kristalų ir molekulinių kristalų struktūros skirtumų kiekvienos rūšies kristalų lydymosi taškai skiriasi. Kovalentinių kristalų lydymosi temperatūra yra aukšta, o molekulinių - žemų.