Inom kemi är en gigantisk kovalent struktur en kemisk förening där atomerna hålls samman av kovalenta bindningar, men dessa bindningar sträcker sig genom hela kristallgittret, snarare än att vara lokaliserade mellan par av atomer. Detta resulterar i en mycket stark och stel struktur.

Det vanligaste exemplet på en gigantisk kovalent struktur är diamant, där varje kolatom är kovalent bunden till sina fyra närmaste grannar och bildar en tetraedrisk struktur. Detta arrangemang av atomer resulterar i ett mycket starkt och hårt material, som används i en mängd olika industriella och tekniska tillämpningar, såsom skärverktyg och slipmedel.

Andra exempel på gigantiska kovalenta strukturer inkluderar grafit, kiselkarbid och kvarts.