Es ist sinnvoll, die Bindungen, die Atome in chemischen Verbindungen und Kristallen miteinander verbinden, in drei Typen einzuteilen: ionische, kovalente und metallische Bindungen.
Wie der Name schon sagt, beruht die ionische Bindung auf der Anziehung zwischen positiv und negativ geladenen Ionen. Einige Atome sind nicht in der Lage, im Wettbewerb mit anderen elektronenhungrigen Atomen alle ihre Elektronen zu behalten.
Unter diesen Bedingungen verlieren sie einige Elektronen und bilden Kationen, d. h. Ionen mit positiver Ladung; die elektronenhungrigen Atome gewinnen Elektronen und werden zu Anionen, d. h. Ionen mit negativer Ladung.
Oppositiv geladene Ionen ziehen sich gegenseitig an und bilden Ionenbindungen. Optimal ist eine Anordnung, bei der jedes geladene Ion von mehreren geladenen Ionen mit entgegengesetzter Ladung umgeben ist.
Wenn die verschiedenen Atome fast gleichwertige Konkurrenten um Elektronen sind, kann keines dem anderen ein zusätzliches Elektron wegnehmen, und so binden sich solche Atome, indem sie Elektronen teilen. Diese Art der Bindung wird als kovalente Bindung bezeichnet. Sie hält zwei Partner in einer sehr präzisen geometrischen Anordnung zusammen. Die beiden gebundenen Atome kann man sich als ein Ellipsoid mit Kernen an den beiden Brennpunkten vorstellen.
Diskrete kovalent gebundene Atomgruppen finden sich in vielen Mineralien. Diese haben in der Regel eine negative Nettoladung und werden als anionische Gruppen oder polyatomare Ionen bezeichnet. Ein Beispiel ist das Phosphat-Ion, bei dem vier Sauerstoffatome ein zentrales Phosphoratom umgeben; die gesamte Einheit verhält sich wie ein Anion mit einer Ladung von -3.
Viele dieser Gruppen bilden die Grundlage für die gängigen Mineralklassifizierungsschemata (Dana, Strunz), die durch Elektronenverteilung miteinander verbunden sind, aber in diesen Verbindungen werden die Elektronen zwischen einer großen Anzahl von Atomen geteilt und können sich im Wesentlichen frei von Atom zu Atom im Material bewegen. Diese Art der Bindung ist schwächer. Scherkräfte können dazu führen, dass die Atome gegeneinander verrutschen und sich dann in der neuen Position wieder verbinden. Dies erklärt die Eigenschaften vieler Metalle. Der relativ freie Fluss der Elektronen erklärt die elektrische und thermische Leitfähigkeit der Metalle.