在晶体结构中，质点之间的相互维系力（结合力），称为化学键。化学键的形成，主要是由于相互作用的原子，它们的价电子在原子核之间进行重新分配，以达到稳定的电子构型的结果。不同的原子，由于它们得失电子的能力（电负性）不同，因而在相互作用时，可以形成不同的化学键。典型的化学键有三种，即离子键、共价键和金属键。加上存在于分子之间的，较弱的相互吸引力—分子键，共是四种基本键型。 具有不同化学键的晶体，在晶体结构、物理性质和化学性质上都有很大的差异。因此，通常根据晶体中占主导地位的化学键的类型，将晶体结构划分为不同的晶体类型。 一、金属晶格——金属键 在金属晶格中，作为结构单位的，是失去了外层电子的金属阳离子和一部分中性的金属原子。金属原子释放出来的价电子，作为自由电子弥漫在整个晶体结构中，失去了电子的金属阳离子之间为自由电子所联系，从而形成金属键。但由于运动着的自由电子在某一瞬间属于某个原子，而另一瞬间属于另一个原子，因此，在任何一瞬间看来，在晶体中总是原子、阳离子和自由电子共存。 金属键不具有方向性和饱和性，因而晶格常作最紧密堆积。具有较高的配位数。 具有金属晶格的晶体，由于自由电子的存在，使晶体成为电和热的良导体，不透明、高反射率、金属光泽、延展性好、硬度低、颜色单一。 二、离子晶格——离子键 在离子晶格中，作为结构单位的，是失去电子的阳离子和得到电子的阴离子，它们之间靠静电引力相互联系，从而形成离子键：阴、阳离子结合时，一般保持原有的电子层结构，它们的电子云不产生显著的变形。离子皆具有球形对称，因此，离子键不具有方向性和饱和性。离子键的这些特征使离子晶格一般也呈最紧密堆积，具有较高的配位数；为保持电性中和，异号离子间按一定的数量比例配置：离子晶格中，由于电子都属于一定的离子，质点间的电子密度很小，对光的吸收较少，易使光通过，从而导致晶体在物理性质上表现为透明或半透明，具非金属光泽和不导电（熔化后可以导电）等特征。这类晶体的机械性能、硬度与熔点等则随组成晶体的阴、阳离子电价的高低和半径的大小有较宽的变化范围。 三、原子晶格——共价键 在原子晶格中，作为结构单位的是中性原子。原子以共价键结合时，每个原子都以共用电子对的方式达到稳定的电子构型。此时，两个原子的电子云发生重叠，因而使介于原子间的电子云密度增高，形成所谓负电桥，把带正电荷的原子核联系起来，从而构成了牢固的共价键（原子键）。由于一个原子形成共价键的数目取决于它的价电子中未配对的电子数，且共用电子对只能在某个特定方向上联结，从而使共价键具有了方向性和饱和性。因此，在原子共价晶格中，原子呈最紧密堆积的程度，远比离子晶格为低，配位数也偏小。 一般说来，共价键力相当强大。所以共价键晶体有较大的硬度和较高的熔点，不导电（即使熔化后也不导电），透明至半透明，光泽不强，多呈玻璃—金刚光泽。 四、分子晶格——分子键 分子晶格中，作为结构单元的是中性分子。在分子内部的原子之间通常以共价键相联系。而分子之间则以相当弱的分于键力所维系。分子间的作用力主要有下列三种类型：极性分子定向排列（偶极矩间作用）；非极性分子在结构中极化而形成极性分子（诱导作用）；分子热运动产生的临时偶极（色散力）。一般说来，分子键没有方向性和饱和性，所以分子之间可以实现最紧密堆积。但是，由于分子不是球形，故最紧密堆积就极其复杂多样。 由于分子键相当弱，所以这类晶体一般熔点低、可压缩性大、热膨胀率高、导热率小、硬度低，电学性质和光学性质变化范围也很大，多数晶体不导电不透明，具非金属光泽。 上面所谈晶格和化学键都是典型情况。事实上，化学键通常都具有过渡性；除此之外，一种晶格中还可以有两种或两种以上的化学键存在，从而形成多键型晶格。具有过渡键型的矿物在自然界相当普遍。共价—离子键型的矿物如闪锌矿ZnS、石英SiO2等；共价—金属键型的矿物如石墨C、自然铋Bi等；离子—金属键型的矿物如红砷镍矿NiAs等；有时甚至是离子—共价—金属的过渡键，如方铅矿PbS。但最常见的是离子—共价过渡键型。 化学键之间的过渡程度，可以用元素离子的电负性x及其差值△x来确定。元素的电负性，它标志着一个元素的原子与其他原子作用时，从后者接受电子的能力。各种元素都有一定的电负性（表1）。 表1 元素的电负性