Οι ιονικοί δεσμοί είναι ένας τύπος ηλεκτροστατικού δεσμού μεταξύ δύο ατόμων που είναι πιο αδύναμος από τους ομοιοπολικούς δεσμούς, αλλά συνήθως ισχυρότερος από τους δεσμούς υδρογόνου ή τη δύναμη van der Waals, που κρατά το νερό στον εαυτό του. Σχηματίζονται από την αμοιβαία έλξη ιόντων. Τυπικοί συμμετέχοντες σε έναν ιοντικό δεσμό είναι ένα μέταλλο και ένα αμέταλλο, όπως το νάτριο και το χλώριο. Το νάτριο και το χλώριο συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ένα τυπικό ιοντικά συνδεδεμένο μόριο, χλωριούχο νάτριο ή κοινό επιτραπέζιο αλάτι.
Οι ιοντικοί δεσμοί μπορούν να εξηγηθούν χρησιμοποιώντας τη θεωρία των τροχιακών ηλεκτρονίων. Κάθε άτομο έχει έναν αριθμό τροχιακών ηλεκτρονίων ίσο ή μεγαλύτερο από ένα. Κάθε τροχιακό έχει ένα μέγιστο όριο ηλεκτρονίων, μετά το οποίο δημιουργείται ένα νέο τροχιακό. Ο αριθμός των τροχιακών στα στοιχεία που γνωρίζουμε κυμαίνεται από ένα για το υδρογόνο ή το ήλιο, έως έξι, επτά ή οκτώ για τα μεγαλύτερα μόρια με ατομικούς αριθμούς μεγαλύτερους από το ουράνιο.
Τα τροχιακά ηλεκτρονίων «θέλουν» να έχουν τον μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων. Τότε είναι που βρίσκονται στη χαμηλότερη ή πιο σταθερή ενεργειακή τους κατάσταση. Όταν ένα άτομο που του λείπει μόνο ένα ηλεκτρόνιο από το πάνω τροχιακό του έρχεται σε επαφή με ένα άτομο που έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο στο πάνω τροχιακό του, το άτομο που θέλει «κλέβει» ένα ηλεκτρόνιο από το άλλο άτομο, σταθεροποιώντας έτσι το τροχιακό του. Το αποτέλεσμα είναι ότι τώρα έχει ένα περισσότερο ηλεκτρόνιο από ότι έχει πρωτόνια, με αποτέλεσμα να είναι αρνητικά φορτισμένο. Το «θύμα» του κλεμμένου ηλεκτρονίου κερδίζει αντίστοιχα θετικό φορτίο. Στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία, τα αντίθετα έλκονται, έτσι τα άτομα αναγκάζονται να κρέμονται το ένα γύρω από το άλλο μέχρι να διαλυθούν, ας πούμε, από τη θερμότητα. Αυτό είναι οι ιοντικοί δεσμοί.
Επειδή τα τροχιακά ηλεκτρονίων επικαλύπτονται ελαφρώς στους ιοντικούς δεσμούς, θεωρούνται ασθενώς ομοιοπολικά ή συνδεδεμένα με κοινά ηλεκτρόνια. Οι ισχυρότεροι δεσμοί είναι εξαιρετικά ομοιοπολικοί, με τα κελύφη ηλεκτρονίων να επικαλύπτονται βαθιά το ένα το άλλο. Το Diamond είναι ένα παράδειγμα. Η ατομική διαφορά μεταξύ ιοντικών και ομοιοπολικών δεσμών είναι αυτή που κάνει το σημείο τήξης του διαμαντιού πολύ υψηλότερο από αυτό του ορυκτού αλατιού. Μερικές φορές η διαφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των ιόντων στους ιοντικούς δεσμούς είναι μεγαλύτερη από ένα. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ηλεκτρικής πολικότητας, τόσο ισχυρότερος είναι ο δεσμός.
Η βύθιση στο νερό συνήθως χτυπά ένα ιοντικό δεσμευμένο υλικό αρκετά γύρω, ώστε να διαλυθεί. Η μοριακή φύση των ιοντικών δεσμών υλικών τα κάνει επίσης επιρρεπή στη διάταξη σε κρυστάλλους. Είναι φρικτές αγωγοί του ηλεκτρισμού, εκτός εάν λιώσουν ή αιωρηθούν σε διάλυμα.