Liên kết hóa học, giữ các hợp chất lại với nhau, là sự tương tác giữa các electron của hai hoặc nhiều nguyên tử. Nguyên tử của một electron tồn tại trong các lớp hoặc lớp vỏ, và chính các electron ở lớp ngoài cùng quyết định cách phản ứng của nguyên tử. Trạng thái lý tưởng cho bất kỳ nguyên tử nào là có đầy đủ lớp vỏ bên ngoài của các electron; các nguyên tử đã có lớp vỏ bên ngoài đầy đủ thì trơ, nghĩa là chúng không phản ứng. Các nguyên tử khác liên kết hóa học bằng cách chia sẻ, giành lấy hoặc nhường electron để đạt được lớp vỏ bên ngoài đầy đủ.
Sự chia sẻ, chấp nhận hoặc hiến tặng electron giữ các nguyên tử lại với nhau trong một hợp chất. Một số nguyên tử không có electron để chia sẻ hoặc hiến tặng một cách dễ dàng; các nguyên tử này không dễ dàng phản ứng. Hai loại liên kết hóa học phổ biến là liên kết ion và cộng hóa trị.
Trong liên kết ion, một nguyên tử nhường electron trong khi nguyên tử kia nhận chúng. Natri clorua, hoặc muối ăn, hình thành do liên kết ion. Natri chứa một electron độc thân trong khi clo có bảy. Cách dễ nhất để clo có được lớp vỏ đầy đủ 8 electron là thu được một electron, trong khi natri mất electron là cách dễ nhất. Khi natri mất một electron mang điện tích âm, nguyên tử sẽ nhận được một điện tích dương. Clo nhận được một điện tử và một điện tích âm. Các nguyên tử hiện mang điện trái dấu sẽ hút nhau và tạo thành liên kết.
Trong liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử chia sẻ các electron. Một ví dụ đơn giản về liên kết cộng hóa trị là phân tử hydro, bao gồm hai nguyên tử hydro. Mỗi nguyên tử của hydro sở hữu một electron duy nhất; khi hai nguyên tử hydro kết hợp với nhau, chúng chia sẻ các electron như nhau để tạo thành liên kết.
