Хімічний зв'язок — це невидимий «клей», що з'єднує атоми між собою. Без нього не існувало б жодної речовини складнішої за окремий атом — ні води, ні повітря, ні білків, ні ДНК. Уявіть світ без клею, цвяхів і гвинтів: все розпадеться на окремі деталі. Так само без хімічних зв'язків Всесвіт був би лише хаотичною хмарою окремих атомів. Зв'язок виникає тому, що атомам «вигідно» бути разом: об'єднана система має нижчу енергію, а значить — стабільніша.
Існує три основних типи хімічних зв'язків. Ковалентний зв'язок — атоми ділять електрони порівну або нерівно (як у воді, алмазі, ДНК). Іонний зв'язок — один атом повністю віддає електрон іншому, і протилежно заряджені іони притягуються (як у кухонній солі NaCl). Металічний зв'язок — електрони вільно «плавають» між атомами металу, утворюючи «електронний газ» (тому метали блискучі, проводять електрику та тепло).
Окрім основних, існують і слабші типи взаємодії: водневий зв'язок (саме він робить воду рідиною при кімнатній температурі та тримає разом ланцюги ДНК), ван-дер-ваальсові сили (дозволяють гекону лазити по гладких стінах) та інші. Розуміння хімічних зв'язків — це ключ до розуміння всієї хімії: чому одні речовини тверді, а інші газоподібні, чому деякі розчиняються у воді, а деякі ні, чому метали проводять струм, а пластик — ні.