Gli atomi si uniscono quando il guscio più esterno, o guscio di valenza, degli elettroni non è riempito con due elettroni (se c'è solo un guscio) o otto elettroni (se ha più di un guscio). Gli atomi si combinano per riempire l'involucro più esterno e diventare composti stabili sia perdendo elettroni che diventando ioni o guadagnando elettroni. Gli atomi possono combinarsi con elementi simili o elementi diversi.
Gli atomi sono composti da protoni, neutroni ed elettroni. Mentre i protoni e i neutroni sono trattenuti nel nucleo e hanno un valore coerente, gli elettroni circondano l'atomo in conchiglie e gli atomi possono aggiungere o perdere elettroni se necessario. Il primo guscio, che è il più vicino al nucleo, contiene solo due elettroni nella sua orbita. Altre conchiglie possono contenere otto elettroni in orbita. Il guscio più vicino al nucleo viene riempito prima, poi il successivo e così via fino a quando non ci sono più elettroni da usare. L'atomo non crea mai più gusci del necessario per ospitare gli atomi orbitanti. La shell più esterna, chiamata shell di valenza, deve essere completa per essere stabile. Tuttavia, gli atomi spesso non hanno abbastanza elettroni per riempire il guscio più esterno. Pertanto, l'atomo si accoppia con altri atomi per riempire questo guscio più esterno. L'atomo associato può essere lo stesso elemento, un elemento diverso o più elementi diversi.
