I solidi cristallini sono costituiti da atomi, ioni e molecole disposti in schemi tridimensionali definiti e ripetuti. A differenza dei solidi amorfi che si sciolgono a un intervallo di temperature, i solidi cristallini hanno punti di fusione definiti. I solidi cristallini includono solidi metallici, ionici, di rete atomici e molecolari, e i solidi veri sono cristallini.
Nei solidi metallici, gli elettroni di valenza tengono insieme i nuclei carichi positivamente degli atomi di metallo. Gli elettroni vengono delocalizzati perché non sono legati a atomi specifici. I solidi metallici, inclusa la maggior parte dei metalli e le loro leghe, sono duri, lucenti e duttili e hanno un'elevata conduttività elettrica e termica. L'attrazione elettrostatica lega anioni e cationi per formare un reticolo cristallino e formare un solido ionico, come il cloruro di sodio o il sale da cucina. Ogni ione in un cristallo ionico è circondato da ioni con carica opposta.
Nei solidi atomici della rete, i legami covalenti tengono insieme gli atomi per formare grandi cristalli. Questi solidi includono diamanti, rubini e altre pietre preziose. I solidi molecolari, come il ghiaccio, sono costituiti da molecole covalenti tenute insieme da forze intermolecolari. Questi legami non sono così forti come quelli che si trovano in altri solidi, ei solidi molecolari di solito hanno punti di ebollizione e di fusione più bassi. Un solido amorfo non ha una struttura cristallina e ha un motivo di legame irregolare. Sebbene il vetro sembri un solido cristallino, si ammorbidisce e si scioglie a una gamma di temperature. I solidi amorfi includono vetro, plastica e catrame
