化学键是指组成分子或材料的粒子之间互相作用的力量，其中粒子可以是原子、离子或是分子。化学反应的过程就是原来的化学键断裂，形成新的化学键的过程。这过程跟价电子与电子组态有很大的关系。
研究物质中的化学键，可以帮助人们解释物质的某些性质。例如，氯化钠（NaCl）熔化时要破坏其中的离子键，而在一般情况下，破坏离子键是需要较多的能量，因此氯化钠的熔点较高。氮分子内部存在著很强的共价键，很难被破坏，所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定。
化学键的类型
化学键有强与弱之分。一般较强的化学键有离子键及金属键。分子内部共价键可以很强，而多原子分子之间共价键强度则与各原子的相互角度有关。氢键被认为是化学键中较弱的一种，主要作用于分子之间。
无论是什麼化学键，也会影响物质的物理性质，例如：熔点、沸点等。在高分子中它作为分子内部的力出现。
离子键
main|离子键
-{zh-hans:阳;
zh-hant:正;
港澳繁体:正;、-{zh-hans:阴;
zh-hant:负;
港澳繁体:负;离子通过静电作用形成的化学键称作离子键。两个原子间之电负度相差极大时，一般是金属与非金属，例如：氯与钠，当他们要结合成分子时，电负度大的氯会从电负度小的钠抢走一颗电子，以符合八隅体。之后氯会带-1价的方式存在，而钠则以+1价的方式存在，两者再以库轮静电力因正负相吸而结合在一起。因此也有人说离子键是金属与非金属结合用的键结方式，而离子键可以延伸，所以并无分子结构。
离子键亦有强弱之分。其强弱影响该离子化合物的熔点、沸点和溶解性等性质。离子键越强，其熔点越高。离子半径越小或所带电荷越多，阴、阳离子间的作用就越强。例如钠离子Na+的微粒半径比钾离子K+的微粒半径小，则氯化钠NaCl中的离子键较氯化钾KCl中的离子键强，而氯化钠的熔点亦比氯化钾的高。
离子化合物
根据化合物中所含化学键类型的不同，把含有离子键的化合物称为离子化合物(ionic
compound)，碱类（如KOH）、大多数盐类（如MgCl2）、大多数金属氧化物（如CaO）都是离子化合物。离子化合物中可能存在共价键，这与其定义并不矛盾（参看下文对共价化合物的定义），如NH4Cl、NaOH便是既具有共价键又具有离子键的离子化合物。
共价键
main|共价键
原子间通过共用电子形成的化学键，叫做共价键。它通过两个电负度相近的原子，例如两个氧，互相共用其外围电子以符合八隅体的键结方式结合，因此也有人说这是非金属元素间的结合方式。而共价键有键角及方向的限制，因此不能随意延伸，也就是有分子结构。
共价键广泛存在于气体之中，例如氢气、氯气、二氧化碳。有些物质如金刚石，则是由碳原子通过共价键（）形成的。
共价键又可分为极性共价键与非极性共价键。
共价化合物
只含有共价键的化合物称为共价化合物(covalent
compond)，如HCl（在溶液中会成为H+及Cl-）、H2O、CO2、CH4、NH3等。因此根据其定义，共价化合物中肯定不存在离子键。
巨型共价结构
巨型共价结构是一些有巨型结构的共价化合物，这些化合物中的共价键遍布了整个结构，键合了所有原子。
如：
碳
钻石
二氧化矽
沙
石英
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