Gli atomi sono i mattoni di base di tutti i tipi di materia. Gli atomi si collegano ad altri atomi attraverso legami chimici derivanti dalle forti forze attrattive esistenti tra gli atomi.
Un legame chimico è una regione che si forma quando elettroni di atomi diversi interagiscono tra loro. Gli elettroni che partecipano ai legami chimici sono gli elettroni di valenza, che sono gli elettroni trovati nel guscio più esterno di un atomo. Quando due atomi si avvicinano, questi elettroni esterni interagiscono. Gli elettroni si respingono a vicenda, eppure sono attratti dai protoni all'interno degli atomi. L'interazione delle forze si traduce in alcuni atomi che formano legami tra loro e si attaccano insieme.
I due principali tipi di legami formati tra gli atomi sono legami ionici e legami covalenti. Un legame ionico si forma quando un atomo accetta o dona uno o più dei suoi elettroni di valenza a un altro atomo. Un legame covalente si forma quando gli atomi condividono elettroni di valenza. Gli atomi non condividono sempre gli elettroni allo stesso modo, quindi un legame polare covalente può essere il risultato. Quando gli elettroni sono condivisi da due atomi metallici, può formarsi un legame metallico. In un legame covalente, gli elettroni sono condivisi tra due atomi. Gli elettroni che partecipano ai legami metallici possono essere condivisi tra gli atomi di metallo nella regione.
Se i valori di elettronegatività di due atomi sono simili:
Se i valori di elettronegatività di due atomi sono diversi, si formano legami ionici.