In chimica, una struttura covalente gigante è un composto chimico in cui gli atomi sono tenuti insieme da legami covalenti, ma questi legami si estendono attraverso l'intero reticolo cristallino, anziché essere localizzati tra coppie di atomi. Ciò si traduce in una struttura molto forte e rigida.

L'esempio più comune di struttura covalente gigante è il diamante, in cui ciascun atomo di carbonio è legato covalentemente ai suoi quattro vicini più vicini, formando una struttura tetraedrica. Questa disposizione degli atomi si traduce in un materiale molto resistente e duro, che viene utilizzato in una varietà di applicazioni industriali e tecnologiche, come utensili da taglio e abrasivi.

Altri esempi di strutture covalenti giganti includono grafite, carburo di silicio e quarzo.