Các chất đơn tinh thể có nhiều ứng dụng trong đời sống và khoa học công nghệ. Kim cương là chất rắn đơn tinh thể rắn nhất hiện nay nên được dùng làm mũi khoan địa chất, đá mài dao điện làm bằng hợp kim rất cứng v.v.. Trên 80% kim cương được khai thác trong tự nhiên và toàn bộ kim cương nhân tạo được dùng trong công nghệ, chỉ có chưa tới 20% kim cương được khai thác trong tự nhiên được khai thác trong tự nhiên dùng làm đồ trang sức. Các chất đơn tinh khiết gemani và silic dùng cho chế tạo linh kiện bán dẫn có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc chế tạo linh kiện điện điện tử.