Germanium heeft een kristallijne structuur die lijkt op diamant, waarbij elk atoom gebonden is aan vier dichtstbijzijnde buren in een tetraëdrische opstelling. De bindingen in germanium zijn covalent, wat betekent dat ze worden gevormd door het delen van elektronen tussen atomen. Bij een covalente binding worden de elektronen niet van het ene atoom naar het andere overgedragen, maar gemeenschappelijk gehouden tussen de atomen. Dit type verbinding is gebruikelijk bij halfgeleiders, dit zijn materialen met eigenschappen die tussen die van geleiders en isolatoren liggen.