Trong liên kết ion, một điện tử rời một nguyên tử này để tham gia vào một nguyên tử khác, trong khi liên kết cộng hóa trị là sự chia sẻ các điện tử giữa hai nguyên tử. Liên kết cộng hóa trị có cực xảy ra khi hai nguyên tử chia sẻ số lượng điện tử không đồng đều .
Liên kết hóa học hình thành do tương tác giữa các electron hóa trị trong nguyên tử. Các điện tử hóa trị chiếm lớp vỏ ngoài cùng hoặc mức năng lượng của nguyên tử. Nếu lớp vỏ hóa trị được lấp đầy với số electron tối đa có thể có thì đó là lớp vỏ kín. Các nguyên tử có lớp vỏ kín có xu hướng trơ và không có khả năng phản ứng với các nguyên tử và phân tử khác. Các nguyên tử có vỏ hóa trị mở có khả năng nhận, tặng hoặc chia sẻ electron để tạo thành vỏ kín.Liên kết ion liên quan đến việc chuyển hoàn toàn các electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác và yêu cầu người cho và người nhận. Nguyên tử có ít điện tử ở lớp vỏ ngoài cùng có khả năng hiến nhiều nhất, trong khi nguyên tử có nhiều điện tử hóa trị thường nhận nhiều hơn để tạo thành lớp vỏ kín. Liên kết ion dẫn đến sự hình thành của hai nguyên tử tích điện, hoặc ion. Một ví dụ là muối, hoặc natri clorua. Nguyên tử natri dễ dàng hiến tặng các điện tử, dẫn đến một điện tích dương. Các nguyên tử clo nhận các electron này, trở nên tích điện âm. Hai nguyên tử mang điện trái dấu sau đó hút nhau để tạo thành phân tử natri clorua.
Một số nguyên tử chia sẻ các electron để đạt được một lớp vỏ kín; đây được gọi là liên kết cộng hóa trị. Ví dụ, nguyên tử oxy cần thêm hai electron để tạo thành một lớp vỏ kín, trong khi nguyên tử hydro cần một. Một nguyên tử oxy sẵn sàng chia sẻ hai electron của nó với nguyên tử hydro để cả ba nguyên tử đều có vỏ kín. Sự sắp xếp tạo ra một phân tử nước. Tuy nhiên, oxy tác động lên các electron nhiều hơn so với hydro; do đó, các electron dùng chung dành nhiều thời gian xung quanh nguyên tử oxy hơn là xung quanh nguyên tử hydro. Sau đó, nguyên tử oxy mang một phần điện tích âm, và mỗi nguyên tử hydro mang một phần điện tích dương. Liên kết tạo ra điện tích không bằng nhau này được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực.
