Молекулы притягиваются друг к другу, даже когда не связаны между собой. Эти слабые силы притяжения называются силами Ван дер Ваальса, названными в честь Йоханнеса Дидерика ван дер Ваальса, который описал их в XIX веке. К ним относятся диполь-дипольные взаимодействия, диполь-индуцированные дипольные взаимодействия и лондонские дисперсионные силы. Они слабее ковалентных или ионных связей, но определяют температуры кипения, плавления и физические свойства многих веществ.

Дисперсионные силы Лондона являются самыми слабыми и наиболее универсальными. Они возникают из-за временных флуктуаций электронной плотности, которые создают мгновенные диполи. Эти диполи индуцируют диполи в соседних молекулах, создавая слабое притяжение. Дисперсионные силы увеличиваются с размером молекулы и площадью поверхности. Именно поэтому более крупные молекулы имеют более высокие температуры кипения. Йод является твердым веществом при комнатной температуре, тогда как фтор — газом. Оба являются галогенами, но у йода больше электронов и более сильные дисперсионные силы.

Диполь-дипольные взаимодействия происходят между полярными молекулами. Частично положительный конец одной молекулы притягивает частично отрицательный конец другой. Водородные связи — это особый, более сильный случай диполь-дипольного взаимодействия. Они возникают, когда водород связан с азотом, кислородом или фтором. Именно они обуславливают высокую температуру кипения воды и структуру двойной спирали ДНК.

Силы Ван дер Ваальса играют важную роль в биологии, материаловедении и химии. Они удерживают слои графита вместе, позволяют гекконам лазить по стенам и определяют, как лекарства связываются со своими мишенями. По отдельности они слабы, но вместе они очень сильны.