Некоторые элементы с ковалентной связью, такие, как углерод, и многие соединения с ковалентными связями образуют гигантские молекулы. В них каждый атом связан с другими ковалентной связью, образуя огромные молекулы с одинарными ковалентными связями. Такие вещества имеют очень высокие температуры плавления и кипения.