O tipo de ligação covalente encontrada em um diamante é conhecido como ligação covalente de rede. Uma ligação covalente de rede é aquela em que os elementos criam moléculas grandes que repetem a mesma estrutura. Os silicatos, que são encontrados no quartzo, também podem formar ligações covalentes em rede.
Os diamantes consistem no elemento carbono ligado a si mesmo. Cada átomo de carbono em um diamante forma quatro ligações covalentes a quatro átomos de carbono diferentes, compartilhando um elétron com cada átomo. Essa ligação de carbono se repete para criar um cristal de diamante, que contém milhões de átomos de carbono. Outro exemplo de ligação covalente da rede de carbono é o grafite. Em vez de compartilhar um elétron com cada um dos quatro átomos de carbono, cada átomo de carbono na grafite compartilha um elétron com dois átomos de carbono diferentes e dois elétrons com um terceiro carbono.