Atome binden sich aneinander, um ihre Anordnung von negativ geladenen Elektronen stabiler zu machen. Diese Elektronen liegen in sogenannten „Schalen“ um den positiv geladenen Kern, und jede Schale wird stabil, sobald sie eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthält, wie es die Quantentheorie vorschreibt. Bindungen ermöglichen es Atomen, diese Stabilität zu erreichen, indem sie Elektronen mit anderen Atomen austauschen oder teilen, bis jedes seine Schalen gefüllt hat.
So verbinden sich beispielsweise Natrium- und Chloratome, weil die äußere Hülle von Natrium durch Abgabe eines Elektrons stabil werden kann, letztere dagegen durch Aufnahme eines Elektrons. Die beiden Atome werden zusammengehalten, weil das Natriumatom durch den Verlust eines Elektrons positiv geladen wird, während das Chloratom durch die Aufnahme eines Elektrons negativ geladen wird – und entgegengesetzte Ladungen sich anziehen.
Dies wird als „ionische Bindung“ bezeichnet. Eine andere Art der Bindung besteht darin, Elektronen zu teilen – „kovalente Bindung“. Zum Beispiel brauchen Sauerstoffatome zwei weitere Elektronen, damit ihre äußeren Schalen stabil werden, und sie können dies tun, indem sie zwei Elektronen mit einem anderen Sauerstoffatom teilen. Das Teilen macht dann beide Atome stabil und die resultierende Bindung erzeugt ein Sauerstoffmolekül.