Кристалне чврсте супстанце садрже атоме или молекуле у решеткасти приказ. Ковалентни кристали, познати и као мрежне чврсте материје, и молекуларни кристали представљају две врсте кристалних чврстих тела. Свака чврста супстанца показује различита својства, али постоји само једна разлика у њиховој структури. Та једна разлика објашњава различита својства кристалних чврстих тела.
Ковалентни кристали показују ковалентну везу; принцип да је сваки атом на решетки ковалентно везан за сваки други атом. Ковалентна веза значи да атоми снажно привлаче једни друге и да их та привлачност држи на месту. Мрежне чврсте материје значе да атоми чине мрежу са сваким атомом повезаним са четири друга атома. Ова веза уствари ствара један велики молекул који је чврсто упакован. Ова карактеристика дефинише ковалентне кристале и чини их структурно различитим од молекуларних кристала.
Молекуларни кристали садрже или атоме или молекуле, у зависности од врсте кристала, на сваком месту решетке. Они немају ковалентну везу; привлачност је слаба између атома или молекула. Не постоје хемијске везе као у ковалентним кристалима; електростатичке силе између атома или молекула држе молекуларни кристал на окупу. Ова разлика доводи до тога да се молекуларни кристали лабаво држе заједно и лако се раздвајају.
Примери ковалентних кристала укључују дијаманте, кварц и силицијум-карбид. Сви ови ковалентни кристали садрже атоме који су чврсто упаковани и тешко се одвајају. Њихова структура варира у великој мери од атома у молекуларним кристалима као што су вода и угљен-диоксид који се лако одвајају.
Разлике у структури између ковалентних кристала и молекуларних кристала узрокују да се тачке топљења сваке врсте кристала разликују. Ковалентни кристали имају високе тачке топљења, док молекуларни кристали имају ниске тачке топљења.