원자는 단독으로 존재하지 않습니다. 원자들이 결합하여 분자와 화합물을 형성합니다. 화학 결합은 원자들 사이에 존재하는 지속적인 인력으로, 화합물 형성을 가능하게 합니다. 결합은 이온 결합, 공유 결합, 금속 결합으로 나눌 수 있으며, 강할 수도 약할 수도 있고, 극성일 수도 비극성일 수도 있습니다. 결합의 종류는 물질의 성질을 결정합니다.

이온 결합은 한 원자가 다른 원자로 전자를 전달하여 서로 반대 전하를 띤 이온을 생성하고, 이 이온들이 서로 끌어당길 때 형성됩니다. 염화나트륨이 그 예입니다. 이온 화합물은 일반적으로 단단하고 부서지기 쉬우며 물에 잘 녹습니다. 녹거나 용해된 상태일 때는 전기를 전도합니다. 공유 결합은 원자들이 전자를 공유할 때 형성됩니다. 물, 메탄, DNA는 공유 결합 화합물입니다. 공유 화합물은 일반적으로 녹는점이 낮고 전기를 전도하지 않습니다. 금속 결합은 금속 원자들이 비편재화된 전자 바다를 공유할 때 형성됩니다. 금속 결합은 금속에 전도성, 연성, 광택을 부여합니다.

결합은 정적인 것이 아닙니다. 결합은 진동하고, 늘어나고, 구부러지며, 끊어졌다가 다시 형성될 수도 있습니다. 결합의 강도는 결합을 끊는 데 필요한 에너지인 결합 에너지로 측정됩니다. 결합 강도는 매우 다양합니다. 질소 분자의 삼중 결합은 가장 강한 결합 중 하나이며, 이 때문에 질소 기체는 반응성이 매우 낮습니다. 물 분자의 수소 결합은 훨씬 약하지만, 물의 높은 끓는점과 표면 장력을 설명하는 역할을 합니다.

화학 결합은 물질 세계를 하나로 묶는 접착제와 같습니다. 화학 결합은 원자가 어떻게 결합하는지, 분자가 어떻게 작용하는지, 그리고 반응이 어떻게 진행되는지를 결정합니다.