単結晶（たんけっしょう）とは、材料全体にわたって原子が一つの連続した規則配列を保っている結晶のことです。結晶方位が途中で変わる粒界を含まず、モノクリスタルとも呼ばれます。半導体デバイスは、原則としてこの単結晶シリコン上に作られます。
単結晶に対し、小さな結晶（結晶粒）が多数集まり粒界を含むものを多結晶、原子配列に長距離秩序がないものをアモルファス（非晶質）と呼びます。粒界はキャリアの散乱や再結合の原因となるため、高性能なトランジスタには粒界のない単結晶が不可欠です。
半導体用の単結晶シリコンは、チョクラルスキー法（CZ法）やフローティングゾーン法（FZ法）で育成されます。種結晶から融液を引き上げて直径300mmの大きな単結晶インゴットを作り、スライス・研磨してウェハにします。パワー半導体では高純度が得られるFZ法、汎用ロジック・メモリでは大口径・低コストのCZ法が主に使われます。