Legăturile chimice sunt atomi care sunt ținuți împreună în molecule sau cristale. Ele se formează ca rezultat al atomilor care împărtășesc electroni. De asemenea, se formează din transferul complet de electroni. Cele trei tipuri principale de legături sunt ionice, covalente și covalente polare. Legăturile de hidrogen sunt adesea incluse și sub titlul de legături chimice.
Legăturile ionice sunt legături chimice care sunt dezvoltate din reacțiile elementelor cu electronegativitate scăzută cu cele cu electronegativitate ridicată. În astfel de cazuri, are loc un transfer complet de electroni. Un exemplu de legătură ionică este sarea obișnuită de masă, denumită științific clorură de sodiu. În formarea acestei legături chimice, sodiul își transferă electronii din învelișul exterior în clor. Sodiul are doar un electron de înveliș exterior, iar clorul are nevoie doar de unul pentru învelișul său.
Legăturile chimice covalente sunt puțin diferite și se formează de obicei între atomi cărora le lipsește învelișurile exterioare complet umplute. În legăturile covalente, electronii sunt împărțiți în totalitate. Aceste legături se formează între atomi care sunt similari ca electronegativitate. Majoritatea compușilor organici conțin legături covalente.
Legăturile chimice covalente polare sunt oarecum între legăturile ionice și covalente; atomii din aceste legături chimice împart electroni. Cu toate acestea, atomii se concentrează în cea mai mare parte a timpului pe un anumit atom, mai degrabă decât pe alții din același compus. Acest tip de legătură chimică se formează atunci când atomii sunt foarte diferiți în electronegativitate. Apa este un exemplu de legătură covalentă polară; oxigenul bate hidrogenul din punct de vedere al electronegativității. Ca atare, electronii din apă petrec mai mult timp în jurul oxigenului decât al hidrogenului.
În apă, capătul de oxigen al moleculei de apă prezintă o sarcină negativă, în timp ce capătul de hidrogen are o sarcină pozitivă. Această sarcină opusă are ca rezultat o puternică atracție electrostatică care este considerată o legătură de hidrogen. Acest tip de legătură chimică are un rol important în determinarea caracteristicilor critice ale apei, vitale pentru ființe vii. Cu toate acestea, legăturile de hidrogen nu se limitează doar la apă. Ele pot apărea și în alte molecule.