Atomlar, birbirlerini çeken elektrik kuvvetleri nedeniyle bileşikler oluşturmak için birleşir. İki atomun birbirine bağlandığı sürece bağlanma denir.
Atomlar, elektron sayılarıyla tanımlanır. Bir hidrojen atomunun tek bir elektronu varken, bir karbon atomunun altısı vardır. Bu elektronlar seviyelere veya değer kabukları şeklinde düzenlenmiştir. Her bir kabuğun tutabileceği maksimum elektron sayısı vardır. İlk kabuk iki elektronu tutarken, ikinci kabuk örneğin sekizi tutar. Bir kabuk tamamen dolu olmadığında, atom boş yuvaları doldurmak için elektronları paylaşabilen diğer atomlara çekilir. Karbon diğer dört atomla birleşebilir, çünkü en dıştaki elektron kabuğunda dört açık yarık vardır. Bu, atomların diğer birçok atomla bağ oluşturmasını sağlar.