Ковале́нтные криста́ллы (ковалентные атомные кристаллы), кристаллы, атомы в которых связаны ковалентной связью. В узлах кристаллической решетки типичных ковалентных атомных кристаллов располагаются нейтральные атомы, удерживающиеся в узлах решетки ковалентными связями квантово-механического происхождения (у соседних атомов обобществлены валентные электроны, наименее связанные с атомами).
Для ковалентных кристаллов характерны малые координационные числа, отсутствие плотнейших упаковок, как правило, это полупроводники. Все ковалентные кристаллы подчиняются «правилу 8-N», каждый атом связан с (8-N) ближайшими соседями, где N — порядковый номер группы, к которой принадлежит данный элемент в периодической системе Меделеева. Так, углерод, кремний, германий и серое олово, принадлежащие к IV группе, образуют ковалентные кристаллы типа алмаза, каждый атом связан четырьмя (8-4) связями с соседними атомами. Такие же локализованные парные связи существуют в кристалле карборунда между атомами кремния и углерода.