อโลหะส่วนใหญ่อยู่ในรูปโมเลกุลเดียว  มีจุดหลอมเหลว จุดเดือดต่ำ แต่อโลหะบางชนิดมีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดสูง บางชนิดนำไฟฟ้า ได้ บางชนิดนำไฟฟ้าได้บ้าง สารพวกนี้ ได้แก่  สารที่มีโครงสร้างแบบโครงผลึกร่างตาข่าย สารพวกนี้อะตอมยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโควาเลนต์แบบ ต่อเนื่องกันคล้ายตาข่ายสามมิติบ้าง สองมิติบ้าง สารพวกนี้ไม่มีสูตรโมเลกุล เขียนได้แต่สูตรอย่างง่าย สารพวกนี้ได้แก่ คาร์บอนในรูปเพชร และ แกรไฟต์  ฟอสฟอรัสดำ นอกจากนั้นยังมีพวกกึ่งโลหะ และสารประกอบบางชนิดก็เป็นสารโครงผลึกร่างตาข่าย เช่น ซิลิคอน (Si)  ซิลิก้า หรือซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2)   ซิลิคอนคาร์ไบด์ หรือคาร์บอรันดัม (SiC)  เป็นต้น

เพชร  คาร์บอน 1  อะตอมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 4  จึงสามารถเกิดพันธะโควาเลนต์กับคาร์บอนอะตอมอื่นได้ 4 อะตอม  ดังนั้นอะตอมของ คาร์บอนแต่ละอะตอมจะเชื่อมโยงกับคาร์บอนใกล้เคียงอีก 4 อะตอม  ด้วยพันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะเดี่ยว ซึ่งมีความยาวพันธะเท่ากับ 154 pm ได้โครงสร้างรูปทรงสี่หน้า และอะตอมของคาร์บอนจะเชื่อมโยงกันทั้งสามมิติคล้ายตาข่ายดังนั้นคาร์บอนแต่ละอะตอมถูกยึดไว้แน่นเคลื่อนที่ไม่ได้ เพชรจึงมีความแข็งมาก และเนื่องจากคาร์บอนแต่ละอะตอมในผลึกของเพชรได้ใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนในการสร้างพันธะหมดไม่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน ที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ จึงทำให้เพชรไม่นำไฟฟ้า

แกรไฟต์  แกรไฟต์มีโครงสร้างเป็นชั้นๆ ในชั้นเดียวกันคาร์บอนแต่ละอะตอมสร้างพันธะโควาเลนต์กับคาร์บอนอะตอมอื่น 3 อะตอม ซึ่งอยู่ใกล้เคียง ด้วยพันธะ ที่มีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างพันธะเดี่ยวกับพันธะคู่ เพราะมีความยาวพันธะ C-C เท่ากับ 140 พิโกเมตรซึ่งมีค่าอยู่ระหว่างความยาวของพันธะ เดี่ยวกับพันธะคู่ (พันธะเดี่ยวระหว่างคาร์บอน (C-C) มีความยาว 154 pm ส่วนพันธะคู่ระหว่างคาร์บอน (C-C) มีความยาว 134 pm)  และอะตอม ของคาร์บอนในชั้นเดียวกัน จะเชื่อมโยงกันแบบโครงสร้างสองมิติคล้ายตาข่ายเนื่องจากคาร์บอนแต่ละอะตอมเกิดพันธะโควาเลนต์ระหว่างคาร์บอนอะตอมอื่นอีก 3 อะตอมที่อยู่ใกล้เคียง ภายในชั้นเดียวกัน  ดังนั้นแต่ละอะตอมจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเหลืออีก 1 อิเล็กตรอนที่สามารถเคลื่อนที่ได้อิสระไปทั่วภายในชั้นเดียวกัน ด้วยเหตุนี้เอง จึงทำให้แกรไฟต์นำไฟฟ้าได้ดีในทิศทางที่ขนานกับชั้น  ส่วนระหว่างชั้นของแกรไฟต์ยึดกันด้วยแรงวันเดอร์วาลส์ ระยะระหว่างชั้นของแกรไฟต์เท่ากับ 340 pm  ซึ่งเป็นระยะที่ยาวกว่าความยาวพันธะระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอนในชั้นเดียวกัน ด้วยเหตุนี้เองผลึกของแกรไฟต์จึงสึกกร่อนได้ง่าย สามารถใช้ทำไส้ดินสอ และใช้เป็นสารหล่อลื่นได้

สรุปสมบัติของสารโครงผลึกร่างตาข่าย
          1.  ในภาวะปกติมีสถานะเป็นของแข็ง
          2.  บางชนิดไม่นำไฟฟ้า เช่น เพชร  บางชนิดนำไฟฟ้าได้ดีคือแกรไฟต์ บางชนิดนำไฟฟ้าได้บ้าง เช่น ซิลิคอน
          3.  มีจุดหลอมเหลว จุดเดือดสูง เช่น เพชรมีจุดหลอมเหลว 3550  C  แกรไฟต์มีจุดหลอมเหลว 3652 C  ซิลิคอนคาร์ไบด์มีจุดหลอมเหลว 2700  C  ซิลิคอนไดออกไซด์มีจุดหลอมเหลว 1723  C  สาเหตุที่สารโครงผลึกร่างตาข่ายมีจุดหลอมเหลว  จุดเดือดสูงเพราะว่าการหลอมเหลว หรือการเดือดของสารพวกนี้ ต้องทำลายพันธะโควาเลนต์ซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแรงมาก
          4.  ไม่ละลายน้ำ
          5.  ไม่มีสูตรโมเลกุล มีแต่สูตรเอมพิริคัล (สูตรอย่างง่าย)