Nguyên tử hình thành liên kết hóa học vì chúng tìm kiếm sự ổn định. Nguyên tử có các electron tự do được gọi là electron hóa trị ở quỹ đạo ngoài cùng của chúng, tạo ra các điện tích không cân bằng và khiến chúng phản ứng và không ổn định. Việc mất, thêm hoặc chia sẻ các electron hóa trị là nguyên nhân khiến các nguyên tử liên kết với nhau.
Quy tắc Octet là một nguyên tắc trong hóa học nói rằng một nguyên tử ổn định nhất khi có tám điện tử chiếm giữ quỹ đạo ngoài cùng của nó. Loại liên kết mà một nguyên tử hình thành có liên quan đến hoạt động của các electron hóa trị và giá trị độ âm điện của chúng. Sự khác biệt về độ âm điện giữa các nguyên tử xác định xem chúng tạo thành liên kết cộng hóa trị hay liên kết ion.
Trong liên kết ion, một nguyên tử tặng các electron hóa trị của mình cho nguyên tử khác. Người cho điện tử trở nên tích điện dương, và người nhận điện tử trở nên tích điện âm. Các hạt mang điện này bị hút vào nhau và liên kết để trở nên ổn định và trung hòa điện tích của chúng.
Trong liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử chia sẻ các electron hóa trị. Điều này cho phép các nguyên tử ổn định các điện tích vốn có của chúng và trở nên không hoạt động. Các nguyên tử thuộc nhóm nguyên tố khí cao thường không phản ứng và không tạo liên kết hóa học vì lớp vỏ electron hóa trị của chúng hoàn toàn đầy đủ và cân bằng.
