A kémiai vegyületekben és kristályokban az atomokat egymáshoz tartó kötéseket célszerű három típusba – ionos, kovalens és fémes – sorolni.
Az ionos kötés – mint a neve is mutatja – a pozitív és negatív töltésű ionok közötti vonzásoknak köszönhető. Egyes atomok nem képesek megtartani minden elektronjukat más, elektronra mohó atomokkal versenyezve.
Egy ilyen körülmények között elveszítenek néhány elektront, és kationokat, pozitív töltésű ionokat alkotnak; az elektronmohó atomok elektronokat nyernek, és anionokká, negatív töltésű ionokká válnak.
Az ellentétes töltésű ionok ionos kötéseket alkotva vonzzák egymást. Az optimális elrendeződés az, amely minden egyes töltött iont több ellentétes töltésű ionnal vesz körül.
Ha a különböző atomok közel egyenlő versenytársak az elektronokért, egyik sem tud többletet elvenni a másiktól, ezért az ilyen atomok az elektronok megosztásával kötődnek egymáshoz. Ezt a fajta kötést kovalens kötésnek nevezzük. Két partnert nagyon pontos geometriai elrendezésben tart össze. A két összekapcsolt atomot úgy lehet elképzelni, mint egy ellipszoidot, amelynek két gócpontjában atommagok vannak.
Diszkrét kovalens kötésű atomcsoportok számos ásványban megtalálhatók. Ezek általában nettó negatív töltéssel rendelkeznek, és anionos csoportoknak vagy poliatomos ionoknak nevezzük őket. Példa erre a foszfátion, amelyben négy oxigénatom vesz körül egy központi foszforatomot; az egész egység úgy viselkedik, mint egy -3 töltésű anion.
Egy csomó ilyen csoport képezi az általános ásványi osztályozási sémák alapját (Dana, Strunz az elektronok megosztásával kötődnek egymáshoz, de ezekben a vegyületekben az elektronok nagyszámú atom között oszlanak meg, és lényegében szabadon mozognak atomról atomra az egész anyagban. Ez a fajta kötés gyengébb. A nyíróerők hatására az atomok elcsúszhatnak egymáshoz képest, majd az új helyzetben újra kötődnek. Ez magyarázza sok fém kötését. Az elektronok viszonylag szabad áramlása magyarázza a fémek elektromos és hővezető képességét.