Die stärkste chemische Bindung ist die kovalente Bindung. Bei einer solchen Bindung bildet sich eine chemische Verbindung zwischen zwei Atomen mit gemeinsamen Elektronen. Ein gängiges Beispiel für eine kovalente Bindung ist Wasser, in dem sowohl die Wasserstoffatome als auch das Sauerstoffatom Elektronen teilen.
Viele organische Verbindungen, wie beispielsweise Kohlenhydrate, resultieren aus kovalenter Bindung. Verbindungen, die durch kovalente Bindung gebildet werden, weisen ähnliche Eigenschaften auf. Die meisten haben beispielsweise vergleichsweise niedrige Schmelz- und Siedepunkte, zudem sind die Compounds meist flexibel. Eine andere Art starker Bindung, wenn auch nicht so stark wie eine kovalente Bindung, ist die ionische Bindung. In einer Ionenbindung halten Ionen mit entgegengesetzter Ladung die Atome zusammen. Ein gängiges Beispiel für eine ionische Bindung ist Kochsalz.