molekul air
Suatu atom terdiri atas inti atom dan kulit-kulit atom. Inti atom terdiri atas partikel-partikel proton yang bermuatan positif dan partikel-partikel neutron yang tidak bermuatan. Sementara kulit-kulit elektron berisi partikel-partikel elektron yang bermuatan negatif. Tempat elektron berada disebut orbital. Elektron-elektron terlebih dahulu menempatkan diri pada orbital-orbital yang mempunyai tingkat energi terendah.







Dua buah atom atau lebih dapat membentuk suatu ikatan kimia menggunakan elektron-elektron valensi yang dimilikinya untuk membentuk suatu molekul. Jika atom-atom tersebut tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan yang kuat (atau sedikit perbedaan keelektronegatifan), elektron-elektron valensi atom-atom tersebut digunakan bersama membentuk ikatan kovalen. Jika atom-atom tersebut memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar, atom-atom tersebut akan membentuk ikatan ion.
Atom-atom tersebut berikatan untuk memperoleh kestabilan yaitu membentuk konfigurasi elektron seperti konfigurasi elektron unsur-unsur gas mulia.

Pada ikatan kovalen, elektron-elektron digunakan bersama oleh atom-atom yang berikatan sehingga atom-atom tersebut mempunyai konfigurasi elektron seperti konfigurasi elektron unsur-unsur gas mulia. Sebagai contoh hidrogen memiliki 1 elektron valensi dan oksigen memiliki 6 elektron valensi. Kedua jenis unsur tersebut membentuk molekul air (H2O).

molekul air
Jika dalam suatu ikatan kovalen memiliki sepasang elektron yang digunakan untuk berikatan, maka ikatannya disebut ikatan kovalen tunggal. Ada juga ikatan kovalen yang memiliki dua pasang elektron, disebut ikatan kovalen rangkap atau ikatan kovalen rangkap dua. Jika ikatan kovalennya menggunakan tiga pasangan elektron, disebut ikatan kovalen rangkap tiga. Pada kasus tertentu, pasangan elektron yang digunakan bersama hanya berasal dari salah satu atom saja, disebut ikatan kovalen koordinasi atau ikatan kovalen koordinat atau ikatan kovalen dativ atau ikatan kovalen semipolar.

Pada ikatan ion, atom-atom yang memiliki nilai keelektronegatifan tinggi mengikat elektron membentuk ion negatif, sedangkan atom-atom yang memiliki nilai keelektronegatifan rendah melepaskan elektron valensinya membentuk ion positif. Dengan menangkap atau melepas elektron ini, atom-atom tersebut mencapai konfigurasi elektron unsur-unsur gas mulia dan membentuk ketabilan. Meskipun atom-atom dalam senyawa ion tidak menggunakan elektron bersama-sama, tetapi atom-atom tersebut saling tertarik dengan kuat satu sama lain karena muatan atom-atom tersebut berbeda. Dalam suatu senyawa ion,  semua ion-ionnya saling tarik menarik satu sama lain membentuk struktur kisi kristal.