Причина утворення хімічних зв’язків – виграш в енергії системи зв’язаних атомів порівняно з ізольованими атомами. Будова електронних оболонок та енергетичні характеристики різних атомів сильно відрізняються.
Хімічний зв’язок може утворюватися шляхом надання від кожного з атомів по одному або кільком неспареним електронам (кратні зв’язки) з утворенням електронних пар (ковалентний зв’язок) або за умови домінування одним атомом електронної пари, а іншим – вакантної електронної орбіталі (донорно-акцепторний зв’язок), або за умови домінування одним атомом електронної пари, а іншим – вакантної електронної орбіталі (донорно-акцепторний зв’язок) …
Коли два атоми наближаються один до одного, між їхніми ядрами та електронами починають діяти сили відштовхування. Але з’являються також сили тяжіння між ядром одного атома й електронами іншого. Сили відштовхування врівноважуються силами тяжіння, і атоми утримуються разом. Так виникає хімічний зв’язок.
Основна умова утворення хімічного зв’язку – зниження повної енергії системи порівняно із сумарною енергією ізольованих атомів. Молекула може утворитися тільки в тому разі, якщо під час взаємодії атомів їхня загальна енергія зменшується.