Najsilniejszym wiązaniem chemicznym jest wiązanie kowalencyjne. W takim wiązaniu związek chemiczny tworzy się pomiędzy dwoma atomami ze wspólnymi elektronami. Typowym przykładem wiązania kowalencyjnego jest woda, w której zarówno atomy wodoru, jak i atom tlenu współdzielą elektrony.
Wiele związków organicznych, takich jak węglowodany, powstaje w wyniku wiązania kowalencyjnego. Związki utworzone z kowalencyjnego wiązania mają podobne cechy. Na przykład, większość ma temperatury topnienia i wrzenia, które są stosunkowo niskie, a związki są również zwykle elastyczne. Innym rodzajem silnego wiązania, choć nie tak silnym jak wiązanie kowalencyjne, jest wiązanie jonowe. W wiązaniu jonowym jony o przeciwnych ładunkach zawierają razem atomy. Typowym przykładem wiązania jonowego jest sól kuchenna.
