原子并非孤立存在，它们相互结合形成分子和化合物。化学键是原子间持久的吸引力，它使化合物的形成成为可能。化学键可以是离子键、共价键或金属键，可以是强键或弱键，也可以是极性键或非极性键。化学键的类型决定了物质的性质。

当一个原子将电子转移给另一个原子时，就会形成离子键，产生带相反电荷且相互吸引的离子。氯化钠就是一个例子。离子化合物通常质地坚硬、易碎，且易溶于水。它们在熔融或溶解状态下可以导电。共价键是原子间共享电子形成的。水、甲烷和DNA都是共价化合物。共价化合物的熔点通常较低，且不导电。金属键是金属原子间共享离域电子形成的。金属键赋予金属导电性、延展性和光泽。

化学键并非静止不变。它们会振动、伸展和弯曲，可以断裂和重组。化学键的强度用键能来衡量，即断裂该化学键所需的能量。化学键的强度差异很大。氮分子中的三键是最强的化学键之一，这也是氮气性质如此稳定的原因。水分子中的氢键强度要弱得多，但它却是水沸点高和表面张力大的原因。

化学键是物质世界的粘合剂。它们决定了原子如何结合、分子如何运动以及反应如何进行。