A. Tinh thể tồn tại liên kết đồng hoá trị
Do tính định phương của liên kết giữa các nguyên tử và cấu trúc tinh thể không sít chặt dẫn tới độ dẻo và độ cứng không cao.
Do liên kết đồng hoá trị, các nguyên tử trong tinh thể không xếp
chặt và tạo ra cấu trúc tinh thể có số sắp xếp không lớn.
Do năng lượng liên kết lớn nên các tinh thể đồng hoá trị có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ bay hơi cao.
Việc tạo thành các vùng hoá trị đã được điền đầy biến các tinh thể đồng hoá trị thành các chất bán dẫn và thậm chí thành cả chất
B. Tinh thể tồn tại liên kết iôn:
Các iôn nằm ở nút mạng của tinh thể iôn.
Đối với tinh thể iôn, số sắp xếp được quyết định bởi tỷ lệ bán kính của các iôn kim loại và á kim, vì mỗi á kim muốn hút về mình sao cho thật nhiều các iôn trái dấu. Các iôn trong mạng được sắp xếp như những quả cầu có đường kính khác nhau.
Bán kính của các iôn á kim lớn hơn bán kính các iôn kim loại, do đó các iôn kim loại điền đầy các lỗ trống trong mạng tinh thể hình thành bởi các iôn á kim. Trong các tinh thể loại này, số sắp xếp được xác định bằng số iôn trái dấu bao quanh một iôn đã cho.
Khi bị nung nóng tỷ lệ bán kính iôn có thể bị thay đổi vì bán kính
á kim tăng mạnh hơn bán kính kim loại thay đổi kiểu mạng tinh thể nghĩa là dẫn đến hiện tượng đa hình.
Năng lượng liên kết của tinh thể iôn có độ lớn gần bằng năng lượng liên kết của tinh thể đồng hoá trị, lớn hơn năng lượng liên kết của kim loại. tinh thể iôn có nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ bay hơi cao, môdun đàn hồi cao, hệ số nén và giãn nở thấp.
Các vùng năng lượng điền đầy do phân bố lại các điện tử đã làm cho các tinh thể iôn trở thành bán dẫn hoặc chất điện môi.
C. Tinh thể tồn tại liên kết kim loại:
Liên kết kim loại không định phương nên các tinh thể liên kết kim
loại có số sắp xếp cao và cấu trúc sít chặt các tinh thể kim loại dẻo hơn nhưng kém cứng hơn so với các tinh thể đồng hoá trị. Độ dẫn điện tốt được bảo đảm bởi trong vùng năng lượng hoá trị có các phân mức tự do.
Ở kim loại và một số á kim có hiện tượng đa hình tức là một chất ở trạng thái rắn, dưới nhiệt độ hoặc áp suất khác nhau có các cấu trúc tinh thể khác nhau (gọi là dạng thù hình hay biến thể). Dạng thù hình ở nhiệt độ thấp gọi là α, còn các dạng thù hình ở nhiệt độ cao gọi là β, γ, δ…
Năng lượng liên kết của kim loại nhỏ hơn năng lượng của liên kết
đồng hoá trị một chút, do đó trong nhiều trường hợp so với các tinh thể đồng hoá trị, các kim loại có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ bay hơi, môđun đàn hồi thấp hơn nhưng hệ số giãn nở nhiệt cao.
Hệ số nhiệt điện trở của các tinh thể kim loại có giá trị dương, nghĩa là điện trở tăng khi nung nóng