Các điện tử ở lớp vỏ ngoài được gọi là điện tử hóa trị. Các điện tử này quyết định liệu một nguyên tố cụ thể có dễ dàng tạo thành hợp chất hay không. Các electron hóa trị có thể được lấy, bị mất hoặc được chia sẻ trong quá trình hình thành các hợp chất.
Các nguyên tử muốn lấp đầy lớp vỏ năng lượng bên ngoài của chúng. Trong hầu hết các trường hợp, nguyên tử sẽ cần tám electron để lấp đầy lớp vỏ năng lượng bên ngoài của chúng. Các nguyên tố có ít electron ở lớp vỏ ngoài cùng của chúng, chẳng hạn như kim loại, có nhiều khả năng nhường electron đó cho các nguyên tử khác để tạo thành một sự sắp xếp ổn định hơn. Các nguyên tố như phi kim hầu như có sự bổ sung đầy đủ các electron ở các lớp ngoài cùng của chúng, vì vậy chúng có xu hướng nhận electron trong quá trình hình thành các hợp chất.
Các nguyên tử cũng có thể chia sẻ các electron với nhau, nghĩa là các electron dành một phần thời gian quay xung quanh mỗi nguyên tử của hợp chất. Các khí quý, đã có tám điện tử hóa trị, không dễ dàng tạo thành hợp chất.
