Les atomes forment des liaisons avec d'autres atomes en raison de l'attraction électrostatique entre les protons chargés positivement et les électrons chargés négativement. Lorsque cette force d'attraction rassemble des atomes pour former des substances contenant deux atomes ou plus, le liaison est appelée liaison chimique. Il existe de nombreux types de liaisons chimiques, mais les trois types principaux, ou primaires, sont ioniques, covalents et métalliques.
Les trois principaux types de liaisons chimiques représentent les trois manières différentes dont les métaux et les non-métaux se combinent. L'attraction entre les atomes est le résultat des caractéristiques variables des électrons les plus externes, appelés électrons de valence. Ce sont les électrons qui sont impliqués dans la création de la liaison chimique.
Une liaison ionique se produit entre un métal et un non-métal. Un exemple est la liaison chimique qui se forme entre le sodium métallique et le chlore non métallique pour créer le chlorure de sodium composé communément appelé sel de table (NaCl). Dans une liaison chimique ionique, les électrons de la substance métallique sont transférés aux atomes de la substance non métallique.
Des liaisons covalentes se produisent entre des substances non métalliques. Un exemple serait la liaison formée entre deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène pour former le composé eau (H2O). Dans une liaison covalente, les électrons sont partagés entre les atomes. Le troisième grand type de liaison chimique, la liaison métallique, se forme entre des atomes métalliques. Les électrons de cantonnière sont facilement libérés des substances métalliques et peuvent se déplacer librement, ce qui est une caractéristique qui confère aux métaux les propriétés de conductivité thermique et électrique.