晶体硅结构为金刚石结构：
晶胞：硅原子构成的一个面心立方原包内还有四个原子，分别位于四个空间对角线的四分之一处。与锗晶格结构相同，但晶胞边长a（晶格常数）不同。300k时，硅的a=5.4305A，锗的a=5.463A。
共价四面体。
硅晶体中虽然不等价原子的环境不完全相同，但任何一个原子中都有4个最近邻的原子，与之形成共价键。一个原子处在正四面体的中心，其它四个与它共价的原子位于四面体的顶点，这种四面体成为共价四面体。
内部空隙。
金刚石结构的另一个特点是内部存在着相当大的空隙。