Chemische Bindungen, die Verbindungen zusammenhalten, sind die Wechselwirkungen zwischen den Elektronen von zwei oder mehr Atomen. Die Atome eines Elektrons existieren in Schichten oder Schalen, und es sind die Elektronen in der äußersten Schicht, die bestimmen, wie das Atom reagiert. Der ideale Zustand für jedes Atom ist eine vollständige äußere Hülle aus Elektronen; Atome, die bereits eine vollständige äußere Hülle haben, sind inert, d. h. sie reagieren nicht. Andere Atome verbinden sich chemisch, indem sie Elektronen teilen, aufnehmen oder abgeben, um eine vollständige äußere Hülle zu erreichen.
Eine gemeinsame Nutzung, Aufnahme oder Abgabe von Elektronen hält Atome in einer Verbindung zusammen. Einige Atome haben keine Elektronen, die sie leicht teilen oder abgeben können; diese Atome reagieren nicht leicht. Zwei gängige Arten chemischer Bindungen sind ionisch und kovalent.
Bei der Ionenbindung gibt ein Atom Elektronen ab, während das andere sie aufnimmt. Durch ionische Bindungen bildet sich Natriumchlorid oder Kochsalz. Natrium enthält ein einzelnes Elektron, während Chlor sieben hat. Der einfachste Weg für Chlor, eine volle Hülle aus acht Elektronen zu erhalten, besteht darin, ein Elektron zu gewinnen, während Natrium am einfachsten sein Elektron verliert. Wenn Natrium ein negativ geladenes Elektron verliert, wird das Atom positiv geladen. Chlor nimmt sowohl ein Elektron als auch eine negative Ladung auf. Die nun entgegengesetzt geladenen Atome ziehen sich an und gehen eine Bindung ein.
In einer kovalenten Bindung teilen sich die Atome Elektronen. Ein einfaches Beispiel für eine kovalente Bindung ist das Wasserstoffmolekül, das aus zwei Wasserstoffatomen besteht. Jedes Wasserstoffatom besitzt ein einzelnes Elektron; Wenn zwei Wasserstoffatome zusammenkommen, teilen sie sich zu gleichen Teilen Elektronen, um eine Bindung zu bilden.