Kristāliskās cietās vielas režģa displejā satur atomus vai molekulas. Kovalenti kristāli, kas pazīstami arī kā tīkla cietvielas, un molekulārie kristāli ir divu veidu kristāliskas cietās vielas. Katram cietajam materiālam ir dažādas īpašības, taču to struktūrā ir tikai viena atšķirība. Šī viena atšķirība izskaidro dažādas kristālisko cietvielu īpašības.
Kovalentie kristāli ir kovalenti saistīti; princips, ka katrs režģa atoms ir kovalenti saistīts ar katru citu atomu. Kovalentā saite nozīmē, ka atomiem ir liela pievilcība vienam pret otru, un šī pievilcība tos notur savā vietā. Cietie tīkli nozīmē, ka atomi veido tīklu ar katru atomu, kas savienots ar četriem citiem atomiem. Šī saistīšanās faktiski rada vienu lielu molekulu, kas ir cieši iepakota kopā. Šis raksturlielums nosaka kovalentos kristālus un padara tos strukturāli atšķirīgus no molekulārajiem kristāliem.
Katrā režģa vietā molekulārie kristāli atkarībā no kristāla veida satur vai nu atomus, vai molekulas. Viņiem nav kovalentu savienojumu; starp atomiem vai molekulām pievilcība ir vāja. Nekādas ķīmiskas saites nepastāv kā kovalentos kristālos; elektrostatiskie spēki starp atomiem vai molekulām satur molekulāro kristālu kopā. Šīs atšķirības dēļ molekulārie kristāli tiek brīvi turēti kopā un viegli nojaukti.
Kovalentu kristālu piemēri ir dimanti, kvarcs un silīcija karbīds. Visos šajos kovalentajos kristālos ir cieši iesaiņoti un grūti atdalāmi atomi. To struktūra ļoti atšķiras no molekulāro kristālu, piemēram, ūdens un oglekļa dioksīda, atomiem, kuri ir viegli atdalāmi.
Struktūras atšķirības starp kovalentajiem kristāliem un molekulārajiem kristāliem izraisa dažādu kristālu kušanas punktu atšķirību. Kovalentajiem kristāliem ir augstas kušanas temperatūras, savukārt molekulāriem kristāliem ir zema kušanas temperatūra.