化合物や結晶の中で原子同士を結びつける結合を、イオン結合、共有結合、金属結合の3種類に分類すると便利です。
イオン結合はその名の通り、正と負に帯電したイオン間の引き合いによるものです。 原子の中には、他の電子を欲する原子と競争して、すべての電子を保持できないものがある。
このような条件下では、陽イオン、つまり正の電荷を持つイオンを形成するいくつかの電子を失い、電子を欲する原子は陰イオン、つまり負の電荷を持つイオンになるために電子を獲得する。
逆帯電したイオンは互いに引き合い、イオン結合を形成する。 最適な配置は、それぞれの荷電イオンを、反対の電荷を持つ複数の荷電イオンで囲むものである。
異なる原子が電子に対してほぼ同等の競争相手である場合、どちらも他から余分なものを奪うことはできないので、そのような原子は電子を共有することによって結合することになる。 このような結合を共有結合という。 この結合は、2つの相手を非常に正確な幾何学的配置で結びつけている。 結合した2つの原子は、原子核を2つの頂点とする楕円体と考えることができる。
多くの鉱物には、目立たない共有結合の原子団が存在する。 これらは通常正味の負電荷を持ち、アニオン基または多原子イオンと呼ばれる。 例えばリン酸イオンは、4個の酸素原子が中心のリン原子を取り囲んでおり、全体として-3の電荷を持つ陰イオンのように振る舞う。
これらのグループの多くは、一般的な鉱物分類法（Dana、Strunz）の基礎を形成し、電子共有によって結合するが、これらの化合物では電子は多数の原子間で共有されていて、物質全体で原子から原子へと自由に移動できるようになっている。 このタイプの結合は弱い。 剪断力によって原子が互いに滑り、新しい位置で再び結合することがある。 多くの金属がこのタイプである。 電子の流れが比較的自由であることが、金属の電気および熱伝導性を説明する。