Os átomos se unem para compartilhar os elétrons externos para se tornarem mais estáveis. Como todas as coisas na natureza, os átomos se movem naturalmente para um estado mais estável, razão pela qual os átomos se ligam sem circunstâncias especiais. Nem todos os átomos se ligam entre si, normalmente apenas os íons que precisam ganhar ou perder um elétron externo, e os átomos podem formar uma ligação covalente ou iônica.
Todos os átomos têm orbitais nos quais os elétrons ficam. Cada orbital contém um número específico de elétrons, e um átomo tentará preencher um orbital inferior antes de criar uma nova camada externa. Quando o orbital externo não está cheio de elétrons, os átomos procuram aceitar ou doar elétrons para obter uma camada externa completa e se tornar mais estáveis.
Uma ligação covalente é o tipo de ligação geralmente formada entre dois ou mais átomos não metálicos. Esses átomos compartilham seus elétrons externos para preencher essencialmente todos os seus orbitais externos e se tornarem mais estáveis. A molécula como um todo pode ter uma carga neutra ou ainda ser um íon.
Quando um átomo de metal se liga a um átomo de não metal, eles geralmente formam uma ligação iônica. A maneira de pensar nisso é que o metal doa elétrons para livrar sua camada externa dos poucos elétrons que pode conter, enquanto o átomo não metálico aceita os elétrons para preencher seu orbital externo.