Los sólidos cristalinos consisten en átomos, iones y moléculas dispuestas en patrones tridimensionales definidos y repetitivos. A diferencia de los sólidos amorfos que se funden en un rango de temperaturas, los sólidos cristalinos tienen puntos de fusión definidos. Los sólidos cristalinos incluyen sólidos metálicos, iónicos, atómicos y moleculares de red, y los sólidos verdaderos son cristalinos.
En los sólidos metálicos, los electrones de valencia mantienen unidos los núcleos de átomos metálicos cargados positivamente. Los electrones están deslocalizados porque no están unidos a átomos específicos. Los sólidos metálicos, incluidos la mayoría de los metales y sus aleaciones, son duros, brillantes y dúctiles y tienen una alta conductividad eléctrica y térmica. La atracción electrostática une los aniones y cationes para formar una red cristalina y formar un sólido iónico, como el cloruro de sodio o la sal de mesa. Cada ión en un cristal iónico está rodeado de iones con una carga opuesta.
En los sólidos atómicos de la red, los enlaces covalentes mantienen unidos a los átomos para formar grandes cristales. Estos sólidos incluyen diamantes, rubíes y otras piedras preciosas. Los sólidos moleculares, como el hielo, consisten en moléculas covalentes unidas por fuerzas intermoleculares. Estos enlaces no son tan fuertes como los que se encuentran en otros sólidos, y los sólidos moleculares generalmente tienen puntos de ebullición y fusión más bajos. Un sólido amorfo no tiene una estructura cristalina y tiene un patrón de unión irregular. Aunque el vidrio parece un sólido cristalino, se ablanda y se derrite en un rango de temperaturas. Los sólidos amorfos incluyen vidrio, plástico y alquitrán.
