Il germanio ha una struttura cristallina simile al diamante, con ciascun atomo legato ai quattro vicini più vicini in una disposizione tetraedrica. I legami nel germanio sono covalenti, nel senso che sono formati dalla condivisione di elettroni tra atomi. In un legame covalente gli elettroni non vengono trasferiti da un atomo all’altro ma sono tenuti in comune tra gli atomi. Questo tipo di legame è comune nei semiconduttori, che sono materiali che hanno proprietà intermedie tra quelle dei conduttori e degli isolanti.