Os maiores fatores para determinar se os átomos irão se ligar são suas respectivas eletronegatividades e estabilidade. Os átomos são mais propensos a adotar uma configuração mais estável com outro átomo, que é expressa como ligação. As eletronegatividades dos dois átomos desempenham um papel na determinação do tipo de ligações que são formadas.
Os dois principais tipos de ligações químicas são iônicas e covalentes. As ligações covalentes são formadas por átomos que compartilham elétrons de valência e são mais comumente formadas entre átomos não metálicos. As ligações iônicas são formadas pelas atrações entre os átomos após eles terem doado ou recebido elétrons de valência, com o doador geralmente sendo um átomo de metal e o receptor normalmente um não metal. A eletronegatividade comparativa da ligação dos átomos determina qual desses tipos é mais provável de ocorrer.
A eletronegatividade descreve a tendência de um átomo de atrair elétrons e é afetada pelo número atômico e pela distância do núcleo em que se encontram os elétrons de valência. Se a diferença nas eletronegatividades for grande, os elétrons de valência serão trocados e uma ligação iônica será formada. Se os átomos tiverem eletronegatividades semelhantes, eles compartilham seus elétrons de valência e formam ligações covalentes. Ligações metálicas se formam entre átomos de metal que compartilham elétrons de valência semelhantes aos não-metais covalentemente ligados, mas em complexos onde a localização dos elétrons não está centralizada ou associada a nenhum átomo. Modelos mais complexos incluem a ligação 3c2e vista no diborano.
