et atom, der har flere eller færre elektroner i kredsløb end protoner i sin kerne kaldes en ion. Når elektronen fra dens valensskal er overført, vil natriumatomet mangle en elektron; det vil derfor have en positiv ladning og blive en natriumion. Samtidig vil chloratomet, der har fået en ekstra elektron, påtage sig en negativ ladning og blive en chlorion. Den elektriske kraft mellem disse to modsat ladede ioner er attraktiv og låser dem sammen. Den resulterende natriumchloridforbindelse er en kubisk krystal, almindeligvis kendt som almindeligt bordsalt.

den anden bindingsstrategi, der er anført ovenfor, er beskrevet af kvantemekanik. Når to atomer kommer tæt på hinanden, kan de dele et par yderste elektroner (tænk på atomerne som at kaste elektronerne frem og tilbage mellem dem) for at danne en kovalent binding. Kovalente bindinger er især almindelige i organiske materialer, hvor molekyler ofte indeholder lange kæder af carbonatomer (som har fire elektroner i deres valensskaller).

endelig opgiver hvert atom i nogle materialer en ydre elektron, der derefter flyder frit—i det væsentlige deles elektronen af alle atomerne i materialet. Elektronerne danner en slags hav, hvor de positive ioner flyder som kugler i melasse. Dette kaldes den metalliske binding, og som navnet antyder, er det det, der holder metaller sammen.

der er også måder for atomer og molekyler at binde uden faktisk at udveksle eller dele elektroner. I mange molekyler er de indre kræfter sådan, at elektronerne har tendens til at klynge sig i den ene ende af molekylet og efterlader den anden ende med en positiv ladning. Samlet set har molekylet ingen netto elektrisk ladning-det er bare, at de positive og negative ladninger findes forskellige steder. For eksempel har elektronerne i vand (H2O) en tendens til at tilbringe det meste af deres tid nær iltatomet, hvilket efterlader regionen af hydrogenatomerne med en positiv ladning. Molekyler, hvis ladninger er arrangeret på denne måde, kaldes polære molekyler. Et atom eller ion, der nærmer sig et polært molekyle fra dets negative side, vil for eksempel opleve en stærkere negativ elektrisk kraft end den fjernere positive elektriske kraft. Derfor opløses mange stoffer i vand: det polære vandmolekyle kan trække ioner ud af materialer ved at udøve elektriske kræfter. Et specielt tilfælde af polære kræfter forekommer i det, der kaldes hydrogenbindingen. I mange situationer, når brint danner en kovalent binding med et andet atom, bevæger elektroner sig mod det atom, og brintet får en lille positiv ladning. Brintet tiltrækker igen et andet atom og danner derved en slags bro mellem de to. Mange vigtige molekyler, herunder DNA, afhænger af hydrogenbindinger for deres struktur.

endelig er der en måde for en svag binding at danne mellem to elektrisk neutrale atomer. Den hollandske fysiker Johannes van der Vaals teoretiserede først en mekanisme for en sådan binding i 1873, og den er nu kendt som van Der Vaals styrker. Når to atomer nærmer sig hinanden, udøver deres elektronskyer frastødende kræfter på hinanden, så atomerne bliver polariserede. I sådanne situationer er det muligt, at den elektriske tiltrækning mellem kernen i et atom og elektronerne i den anden vil overvinde de afstødende kræfter mellem elektronerne, og der dannes en svag binding. Et eksempel på denne kraft kan ses i almindelig grafitblyantledning. I dette materiale holdes kulstofatomer sammen i ark af stærke kovalente bindinger, men arkene holdes kun sammen af Van Der Vaals kræfter. Når en blyant tegnes på tværs af papir, bryder van Der Vaals-kræfterne, og ark af kulstof slough off. Dette er hvad der skaber den mørke blyantstribe.