Les atomes sont maintenus ensemble dans les molécules par des liaisons chimiques. Les liaisons chimiques sont des forces qui attirent les atomes les uns vers les autres et les maintiennent ensemble. Il existe trois principaux types de liaisons chimiques :les liaisons covalentes, les liaisons ioniques et les liaisons métalliques.

Liaisons covalentes se forment lorsque deux atomes ou plus partagent des électrons. Les électrons partagés sont détenus dans une région de l’espace entre les atomes appelée orbitale moléculaire. L'orbitale moléculaire est une région où la probabilité de trouver les électrons partagés est la plus élevée. Les liaisons covalentes sont le type de liaison chimique le plus solide.

Liaisons ioniques se forment lorsqu'un atome transfère un ou plusieurs électrons à un autre atome. L’atome qui perd les électrons devient chargé positivement et l’atome qui gagne les électrons devient chargé négativement. Les ions de charges opposées sont attirés les uns vers les autres par des forces électrostatiques. Les liaisons ioniques sont plus faibles que les liaisons covalentes, mais elles restent très fortes.

Liens métalliques se forment lorsque les électrons de valence des atomes métalliques sont délocalisés, ce qui signifie qu’ils ne sont associés à aucun atome particulier. Les électrons délocalisés forment une « mer » d’électrons qui circule dans tout le métal. Les liaisons métalliques constituent le type de liaison chimique le plus faible, mais elles restent suffisamment solides pour maintenir les métaux ensemble.

Le type de liaison chimique qui se forme entre deux atomes dépend de l’électronégativité des atomes. L'électronégativité est une mesure de la force avec laquelle un atome attire les électrons. Plus la différence d’électronégativité entre deux atomes est grande, plus la liaison chimique entre eux est forte.