Các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành hợp chất do lực điện hút chúng vào nhau. Quá trình hai nguyên tử liên kết với nhau được gọi là liên kết.
Nguyên tử được xác định bằng số electron của chúng. Một nguyên tử hydro có một electron độc thân, trong khi một nguyên tử carbon có sáu. Các điện tử này được tổ chức thành các mức, hoặc các lớp vỏ hóa trị. Mỗi lớp vỏ có số electron tối đa mà nó có thể chứa. Ví dụ, lớp vỏ thứ nhất chứa tới hai electron, trong khi lớp thứ hai chứa tới tám electron. Khi một lớp vỏ chưa hoàn toàn đầy, nguyên tử này bị hút bởi các nguyên tử khác có thể chia sẻ electron để lấp đầy các khe trống. Carbon có thể liên kết với bốn nguyên tử khác, vì nó có bốn khe hở ở lớp vỏ electron ngoài cùng của nó. Điều này cho phép các nguyên tử hình thành liên kết với nhiều nguyên tử khác.
