Aby substancja się stopiła, musi wchłonąć wystarczającą ilość energii, aby przezwyciężyć wiązania międzycząsteczkowe, które łączą ze sobą swoje cząsteczki. Wiązania te mogą być jonowe, molekularne, kowalencyjne lub metaliczne, w zależności od materiału . Wiązania jonowe wymagają najwięcej energii do pokonania, podczas gdy wiązania molekularne są łatwiejsze do złamania.
Wiązania jonowe występują, gdy dwa jony są przyciągane do siebie ze względu na ich przeciwstawne ładunki elektryczne. Sól jest przykładem jonowej substancji stałej, złożonej z dodatnio naładowanych atomów sodu i ujemnie naładowanych atomów chloru. Do pokonania tego typu wiązań potrzeba znacznej ilości ciepła, więc jonowe ciała stałe mają wysokie temperatury topnienia. Wiązania kowalencyjne, takie jak te, które zawierają razem atomy węgla w diamentach, również są bardzo trudne do złamania.
Metaliczne ciała stałe są trzymane razem przez swobodnie pływające elektrony. Atomy metalowe mogą z łatwością zyskać i stracić swoje najbardziej zewnętrzne elektrony, dlatego tak dobrze transmitują energię elektryczną. Siła tego rodzaju wiązania zmienia się w zależności od poszczególnych atomów metalu, dlatego temperatury topnienia metalicznych ciał stałych mogą się znacznie różnić. Cyna ma stosunkowo niską temperaturę topnienia, a do rozerwania metalicznych wiązań w żelazie potrzeba znacznie więcej ciepła.
Wiązania molekularne to te, które trzymają razem niemetaliczne molekuły, takie jak cukier. Są one względnie łatwe do rozbicia, poprzez działanie chemiczne lub dodanie ciepła. Dlatego cząsteczki stałe mają zwykle niską temperaturę topnienia.
