Các yếu tố lớn nhất trong việc xác định xem các nguyên tử sẽ liên kết là độ hút điện và độ ổn định tương ứng của chúng. Các nguyên tử có nhiều khả năng áp dụng một cấu hình ổn định hơn với một nguyên tử khác, được biểu thị dưới dạng liên kết. Độ hút điện của hai nguyên tử đóng một phần trong việc xác định loại liên kết nào được hình thành.
Hai loại liên kết hóa học chính là liên kết ion và cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị được hình thành bởi các nguyên tử chia sẻ các điện tử hóa trị và được hình thành phổ biến nhất giữa các nguyên tử phi kim. Liên kết ion được hình thành do lực hút giữa các nguyên tử sau khi chúng đã cho hoặc nhận các điện tử hóa trị với chất cho thường là nguyên tử kim loại và chất nhận thường là phi kim. Độ âm điện so sánh của liên kết giữa các nguyên tử xác định loại liên kết nào trong số này có nhiều khả năng xảy ra nhất.
Độ âm điện mô tả xu hướng hút electron của nguyên tử và bị ảnh hưởng bởi số hiệu nguyên tử và khoảng cách từ hạt nhân mà các electron hóa trị được tìm thấy. Nếu sự khác biệt về độ âm điện lớn, thì các điện tử hóa trị được trao đổi và hình thành liên kết ion. Nếu các nguyên tử có độ âm điện giống nhau, chúng dùng chung các điện tử hóa trị và tạo thành liên kết cộng hóa trị. Liên kết kim loại hình thành giữa các nguyên tử kim loại chia sẻ các electron hóa trị tương tự như các phi kim có liên kết cộng hóa trị nhưng trong phức chất mà vị trí của các electron không tập trung hoặc liên kết với bất kỳ nguyên tử nào. Các mô hình phức tạp hơn bao gồm liên kết 3c2e được thấy trong diborane.
