Các nguyên tử liên kết với nhau để chia sẻ các electron bên ngoài để trở nên ổn định hơn. Giống như mọi vật trong tự nhiên, nguyên tử tự nhiên chuyển sang trạng thái ổn định hơn, đó là lý do tại sao các nguyên tử sẽ liên kết mà không có trường hợp đặc biệt. Không phải tất cả các nguyên tử sẽ liên kết với nhau, thường chỉ có các ion cần thêm hoặc mất một điện tử bên ngoài và các nguyên tử có thể tạo thành liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion.
Tất cả các nguyên tử đều có các obitan mà các electron ở bên trong. Mỗi quỹ đạo chứa một số electron cụ thể, và một nguyên tử sẽ cố gắng lấp đầy một quỹ đạo thấp hơn trước khi tạo ra lớp vỏ bên ngoài mới. Khi quỹ đạo bên ngoài không có đầy đủ các electron, các nguyên tử sẽ tìm cách nhận hoặc cho đi các electron để có được lớp vỏ bên ngoài đầy đủ và trở nên ổn định hơn.
Liên kết cộng hóa trị là loại liên kết thường được hình thành giữa hai hoặc nhiều nguyên tử phi kim. Các nguyên tử này chia sẻ các electron bên ngoài của chúng để về cơ bản lấp đầy tất cả các obitan bên ngoài của chúng và trở nên ổn định hơn. Toàn bộ phân tử có thể có điện tích trung hòa hoặc vẫn là ion.
Khi nguyên tử kim loại liên kết với nguyên tử phi kim, chúng thường tạo thành liên kết ion. Cách nghĩ về điều này là kim loại cho các điện tử để loại bỏ lớp vỏ ngoài cùng của một số điện tử mà nó có thể giữ, trong khi nguyên tử phi kim loại nhận các điện tử để lấp đầy quỹ đạo bên ngoài của nó.
