En chimie, une structure covalente géante est un composé chimique dans lequel les atomes sont maintenus ensemble par des liaisons covalentes, mais ces liaisons s'étendent dans tout le réseau cristallin, plutôt que d'être localisées entre des paires d'atomes. Il en résulte une structure très solide et rigide.

L’exemple le plus courant de structure covalente géante est le diamant, dans lequel chaque atome de carbone est lié de manière covalente à ses quatre voisins les plus proches, formant ainsi une structure tétraédrique. Cet arrangement d’atomes donne un matériau très résistant et dur, utilisé dans diverses applications industrielles et technologiques, telles que les outils de coupe et les abrasifs.

D'autres exemples de structures covalentes géantes incluent le graphite, le carbure de silicium et le quartz.