Dans un réseau solide tel que le diamant, le silicium ou le graphite, les atomes sont liés entre eux par de fortes liaisons covalentes. Chaque atome partage ses électrons de valence avec ses atomes voisins, formant ainsi un réseau continu de liaisons dans tout le cristal. Ce type de liaison est hautement directionnel et confère aux solides du réseau leur dureté caractéristique, leurs points de fusion élevés et leur faible conductivité électrique et thermique.