Pembentukan ikatan disertai dengan penurunan energi sistem. Dalam kasus atom di mana transfer elektron adalah untuk pertimbangan energi yang disukai, ikatan kimia dapat terbentuk dalam beberapa cara yang juga dapat menyebabkan penurunan energi sistem.
Ketika sebuah atom atau molekul diadsorpsi pada permukaan, keadaan elektronik baru terbentuk karena ikatan pada permukaan. Sifat ikatan kimia permukaan akan menentukan sifat dan reaktivitas molekul yang teradsorpsi.
Orbital atom tumpang tindih pada pembentukan ikatan dan semakin besar tumpang tindih, semakin kuat ikatannya. Gambaran terlokalisasi dari ikatan kimia ini, dengan cara tertentu, setara dengan gambar terdelokalisasi yang diberikan oleh teori orbital molekul.
Misalnya, dalam molekul CH4, akan terjadi pembagian elektron antara atom karbon dan hidrogen. Jenis ikatan ini dikenal sebagai ikatan kovalen. Umumnya, non-logam membentuk ikatan kimia dengan berbagi elektron satu sama lain. Ikatan ion terbentuk sebagai akibat dari transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya.