Os elementos se combinam principalmente para formar compostos por meio de dois tipos principais de ligação química: ligação iônica e ligação covalente. Um composto é qualquer molécula feita de dois ou mais átomos elementares diferentes.
Para que a maioria dos átomos se torne estável, eles devem se ligar a outros átomos que estão disponíveis. Os átomos estáveis têm orbitais externos completos. Como os átomos metálicos normalmente têm elétrons em excesso em seus orbitais externos, eles tendem a tentar doar elétrons para não-metais por meio de um processo chamado ligação iônica. Elementos não metálicos são tipicamente elétrons curtos e se ligam covalentemente uns aos outros compartilhando elétrons. Uma vez que uma ligação é feita entre átomos de elementos diferentes, um composto é formado.