Cząsteczki przyciągają się wzajemnie, nawet gdy nie są ze sobą powiązane. Te słabe oddziaływania nazywane są siłami van der Waalsa, od nazwiska Johannesa Diderika van der Waalsa, który opisał je w XIX wieku. Należą do nich oddziaływania dipol-dipol, oddziaływania dipolowe indukowane dipolem oraz siły dyspersyjne Londona. Są one słabsze niż wiązania kowalencyjne czy jonowe, ale determinują temperatury wrzenia, temperatury topnienia i właściwości fizyczne wielu substancji.

Siły dyspersyjne Londona są najsłabsze i najbardziej uniwersalne. Powstają one w wyniku chwilowych fluktuacji gęstości elektronowej, które tworzą natychmiastowe dipole. Dipole te indukują dipole w pobliskich cząsteczkach, powodując słabe przyciąganie. Siły dyspersyjne rosną wraz z rozmiarem cząsteczki i powierzchnią. Dlatego większe cząsteczki mają wyższe temperatury wrzenia. Jod jest ciałem stałym w temperaturze pokojowej, podczas gdy fluor jest gazem. Oba są halogenami, ale jod ma więcej elektronów i silniejsze siły dyspersyjne.

Oddziaływania dipol-dipol zachodzą między cząsteczkami polarnymi. Częściowo dodatni koniec jednej cząsteczki przyciąga częściowo ujemny koniec drugiej. Wiązania wodorowe stanowią szczególny, silniejszy przypadek oddziaływań dipol-dipol. Występują one, gdy wodór jest połączony z azotem, tlenem lub fluorem. Odpowiadają one za wysoką temperaturę wrzenia wody i podwójną helisę DNA.

Siły van der Waalsa odgrywają ważną rolę w biologii, materiałoznawstwie i chemii. Scalają warstwy grafitu, umożliwiają gekonom wspinanie się po ścianach i decydują o tym, jak leki wiążą się z celami. Pojedynczo są słabe, ale razem są potężne.