Em uma rede sólida como diamante, silício ou grafite, os átomos estão ligados entre si por fortes ligações covalentes. Cada átomo compartilha seus elétrons de valência com seus átomos vizinhos, formando uma rede contínua de ligações por todo o cristal. Este tipo de ligação é altamente direcional e confere aos sólidos da rede sua dureza característica, altos pontos de fusão e baixa condutividade elétrica e térmica.