Kristalline Festkörper bestehen aus Atomen, Ionen und Molekülen, die in bestimmten und sich wiederholenden dreidimensionalen Mustern angeordnet sind. Im Gegensatz zu amorphen Feststoffen, die bei verschiedenen Temperaturen schmelzen, haben kristalline Feststoffe bestimmte Schmelzpunkte. Kristalline Feststoffe umfassen metallische, ionische, vernetzte atomare und molekulare Feststoffe, und echte Feststoffe sind kristallin.
In metallischen Festkörpern halten Valenzelektronen die positiv geladenen Kerne von Metallatomen zusammen. Die Elektronen sind delokalisiert, weil sie nicht an bestimmte Atome gebunden sind. Metallische Feststoffe, einschließlich der meisten Metalle und deren Legierungen, sind hart, glänzend und duktil und haben eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit. Elektrostatische Anziehung bindet Anionen und Kationen, um ein Kristallgitter zu bilden und einen ionischen Feststoff wie Natriumchlorid oder Kochsalz zu bilden. Jedes Ion in einem Ionenkristall ist von Ionen mit entgegengesetzter Ladung umgeben.
In Netzwerk-Atomkörpern halten kovalente Bindungen Atome zusammen, um große Kristalle zu bilden. Zu diesen Feststoffen gehören Diamanten, Rubine und andere Edelsteine. Molekulare Festkörper wie Eis bestehen aus kovalenten Molekülen, die durch intermolekulare Kräfte zusammengehalten werden. Diese Bindungen sind nicht so stark wie die in anderen Feststoffen, und molekulare Feststoffe haben normalerweise niedrigere Siede- und Schmelzpunkte. Ein amorpher Feststoff hat keine kristalline Struktur und weist ein unregelmäßiges Bindungsmuster auf. Obwohl Glas wie ein kristalliner Feststoff erscheint, erweicht und schmilzt es bei verschiedenen Temperaturen. Zu den amorphen Feststoffen gehören Glas, Kunststoff und Teer.
