Вещества с атомной кристаллической решёткой обладают высокой твёрдостью из-за сильных ковалентных связей между атомами, которые образуют прочную и устойчивую трехмерную структуру. Эти связи требуют значительных усилий для разрыва, что обеспечивает высокую механическую прочность материала.