Để một chất nóng chảy, chất đó phải hấp thụ đủ năng lượng để vượt qua các liên kết giữa các phân tử giữ các phân tử của nó lại với nhau. Các liên kết này có thể là ion, phân tử, cộng hóa trị hoặc kim loại, tùy thuộc vào vật liệu liên quan . Liên kết ion cần nhiều năng lượng nhất để vượt qua, trong khi liên kết phân tử dễ bị phá vỡ hơn.
Liên kết ion xảy ra khi hai ion bị hút vào nhau do các điện tích trái dấu của chúng. Muối là một ví dụ về chất rắn ion, bao gồm các nguyên tử natri tích điện dương và nguyên tử clo tích điện âm. Cần một lượng nhiệt đáng kể để vượt qua các loại liên kết này, do đó các chất rắn ion có nhiệt độ nóng chảy cao. Các liên kết cộng hóa trị, chẳng hạn như liên kết giữ các nguyên tử cacbon trong kim cương với nhau, cũng rất khó bị phá vỡ.Các chất rắn kim loại được giữ với nhau bằng các electron chuyển động tự do của chúng. Các nguyên tử kim loại có thể dễ dàng tăng và mất các electron lớp ngoài cùng của chúng, đó là lý do tại sao chúng truyền điện rất tốt. Độ bền của loại liên kết này thay đổi tùy theo từng nguyên tử kim loại, đó là lý do tại sao điểm nóng chảy của chất rắn kim loại có thể thay đổi đáng kể. Thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, trong khi cần nhiều nhiệt hơn đáng kể để phá vỡ các liên kết kim loại trong sắt.
Liên kết phân tử là những liên kết giữ các phân tử phi kim loại lại với nhau, chẳng hạn như đường. Chúng tương đối dễ vỡ, do tác động hóa học hoặc do nhiệt thêm vào. Do đó, chất rắn phân tử thường có nhiệt độ nóng chảy thấp.
