En science des matériaux, une bande covalente est un modèle utilisé pour expliquer le comportement de liaison électronique dans les cristaux. Il s'agit d'une bande conceptuelle d'orbitales moléculaires étroitement espacées ou se chevauchant qui s'étendent sur l'ensemble du cristal, permettant aux électrons de se déplacer librement dans le matériau. Ce type de liaison se produit lorsque les électrons de valence des atomes du cristal sont partagés, formant ainsi de fortes liaisons covalentes entre eux.

Les bandes covalentes se trouvent couramment dans les semi-conducteurs et les isolants. Dans les semi-conducteurs, la bande covalente est partiellement remplie d’électrons, ce qui leur permet de se déplacer librement sous l’influence d’un champ électrique, permettant ainsi au matériau de conduire l’électricité. Chez les isolants, la bande covalente est complètement remplie et il existe un écart énergétique entre elle et la bande d’énergie immédiatement supérieure (bande de conduction). Ce fossé énergétique empêche les électrons de se déplacer librement et de se délocaliser, ce qui rend les isolants de mauvais conducteurs d'électricité.

Le modèle de bande covalente est utilisé pour comprendre diverses propriétés des matériaux, notamment leur conductivité électrique, leur énergie de bande interdite et leurs propriétés optiques. Il fournit une représentation simplifiée des interactions complexes entre les électrons et les atomes au sein d’un cristal et aide à expliquer le comportement observé de différents matériaux.