W przeciwieństwie do związków jonowych związki kowalencyjne tworzą w stanie stałym sieć krystaliczną zbudowaną z odrębnych cząsteczek.
Istnieje pewna liczba substancji kowalencyjnych, w których nie występują odrębne cząsteczki kowalencyjne, ponieważ wiązania kowalencyjne rozciągają się na całą sieć.Kryształy kowalencyjne, których elementy składowe połączone są wiązaniami kowalencyjnymi ze względu na siłę takich wiązań są to kryształy o dużej twardości i bardzo wysokiej temperaturze topnienia (w odróżnieniu od kryształów cząsteczkowych), nierozpuszczalne. Przedstawicielem tej grupy kryształów jest diament, krzem pierwiastkowy.
Rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych lub słabo polarnych.
Skroplone związki kowalencyjne i ich roztwory nie przewodzą prądu elektrycznego.
Reakcje między związkami kowalencyjnymi polegają na rozerwaniu istniejących wiązań i powstaniu nowych. Reakcje z ich udziałem zachodzą powoli i przy małej wydajności.