由金屬鍵形成的晶體，叫做金屬晶體。金屬鍵沒有方向性。因此在靠金屬鍵結合的金屬晶體中，原子（或離子）總是趨向于形成相互配位數高，又能充分利用空間的密堆積方式。由于每個原子的電子云分布基本上呈球形對稱，因此可把同一種金屬原子看成是半徑相等的圓球，每個圓球周圍可依幾何原理排列盡可能多的鄰近圓球（一般是6個，連自己共7個），然后無限延伸出去構成一個密置層。在這個密置層上還可以再疊第二層，……，這樣形成等徑球的空間密堆積結構。根據金屬原子半徑大小和密置層的不同堆積方式，可以有以下4種密堆積結構。（1）配位數為12的立方面心最密堆積（A₁型，即重復ABC三層的堆積），空間利用率為74.06％，如Cu副族、Pb、Al、Tl、Ni副族、Sr等。（2）配位數為12的六方最密堆積，空間利用率為74.06％，如鈧副族、Be、Mg、Hf、Tc、Re、CO等。（3）配位數為8（或14）的立方體心密堆積，空間利用率為68.02％，如堿金屬、V副族、Cr副族、Ti、Zr、Zn、Cd、Ca、Sr、Ba等。（4）配位數為4的金剛石型四面體堆積（A₄型），空間利用率為34.01％，如Si、Ge、Sn等。金屬晶體大多數熔點、沸點高，硬度較大，有金屬光澤，有良好的導電性、導熱性和機械加工性能。大多數金屬在溫度降低時電阻減小，但即使溫度接近絕對零度仍有電阻。目前發現少數金屬或合金，當冷到一定的低溫時，電阻幾乎完全消失，出現超導性能。例如，當溫度降到—371℃時，金屬汞的電阻完全消失。