É útil classificar as ligações que mantêm átomos uns aos outros em compostos químicos e cristais em três tipos – iónicos, covalentes e metálicos.
Como o nome implica, a ligação iónica deve-se às atracções entre os iões carregados positivamente e negativamente. Alguns átomos não são capazes de reter todos os seus elétrons em competição com outros átomos gananciosos dos elétrons.
Nessas condições eles perdem alguns elétrons formando cátions, íons com carga positiva; os átomos gananciosos dos elétrons ganham elétrons para se tornarem ânions, íons com carga negativa.
Iões com carga positiva atraem uns aos outros, formando ligações iónicas. A disposição ideal é aquela que envolve cada íon carregado com vários íons carregados com a carga oposta.
Quando os diferentes átomos são concorrentes quase iguais para os elétrons, nenhum deles pode tirar um extra do outro, e assim tais átomos se unem compartilhando elétrons. Este tipo de ligação é chamado de ligação covalente. Ela mantém dois parceiros juntos em uma disposição geométrica muito precisa. Os dois átomos ligados podem ser pensados como uma elipsóide com núcleos nos dois focos.
Grupos de átomos ligados covalentemente são encontrados em muitos minerais. Estes geralmente têm uma carga líquida negativa e são chamados grupos aniônicos ou íons poliatômicos. Um exemplo é o íon fosfato no qual quatro átomos de oxigênio envolvem um átomo central de fósforo; a unidade inteira comporta-se como um ânion com uma carga de -3.
Muitos destes grupos formam a base para os esquemas comuns de classificação mineral (Dana, Strunz ligam-se por compartilhamento de elétrons, mas nestes compostos os elétrons são compartilhados entre grandes números de átomos e são essencialmente livres para se moverem de átomo para átomo através do material. Este tipo de ligação é mais fraco. As forças de cisalhamento podem fazer com que os átomos deslizem uns em relação aos outros e depois voltar a ligar-se na nova posição. Isto explica o de muitos metais. O fluxo relativamente livre dos electrões explica a condutividade eléctrica e térmica dos metais.