Elektronen der äußeren Hülle werden Valenzelektronen genannt. Diese Elektronen bestimmen, ob ein bestimmtes Element leicht Verbindungen bildet. Valenzelektronen können bei der Bildung von Verbindungen gewonnen, verloren oder geteilt werden.
Atome wollen ihre äußeren Energiehüllen füllen. In den meisten Fällen bräuchten Atome acht Elektronen, um ihre äußeren Energieschalen zu füllen. Elemente, die wenige Elektronen in ihrer äußeren Hülle haben, wie die Metalle, geben diese Elektronen eher an andere Atome ab, um eine stabilere Anordnung zu bilden. Elemente wie die Nichtmetalle haben in ihren äußeren Ebenen fast die gesamte Elektronenmenge, daher neigen sie dazu, bei der Bildung von Verbindungen Elektronen aufzunehmen.
Atome können auch Elektronen miteinander teilen, was bedeutet, dass die Elektronen einen Teil der Zeit damit verbringen, jedes Atom der Verbindung zu umkreisen. Die Edelgase, die bereits acht Valenzelektronen besitzen, gehen nicht ohne weiteres Verbindungen ein.