Kemialliset sidokset ovat atomeja, joita pidetään yhdessä molekyylien tai kiteiden sisällä. Ne muodostuvat atomien jakamisen seurauksena. Ne muodostuvat myös elektronien täydellisestä siirrosta. Sidosten kolme päätyyppiä ovat ioniset, kovalenttiset ja polaariset kovalentit. Vetysidokset sisältyvät usein myös kemiallisten sidosten otsikkoon.
Ionisidokset ovat kemiallisia sidoksia, jotka kehitetään alhaisen elektronegatiivisuuden omaavien elementtien reaktioista korkean elektronegatiivisuuden omaavien elementtien kanssa. Tällaisissa tapauksissa tapahtuu elektronien täydellinen siirto. Esimerkki ionisidoksesta on tavallinen ruokasuola, johon viitataan tieteellisesti natriumkloridina. Muodostaessaan tämän kemiallisen sidoksen natrium siirtää ulkokuoren elektroninsa klooriin. Natriumilla on vain yksi ulkokuoren elektroni ja kloori vaatii vain yhden sen kuorelle.
Kovalenttiset kemialliset sidokset ovat hieman erilaisia ja muodostuvat yleensä atomien välille, joista puuttuvat täysin täytetyt ulkokuoret. Kovalenttisissa sidoksissa elektronit jaetaan täysin. Nämä sidokset muodostuvat atomien välille, jotka ovat samanlaisia elektronegatiivisuudessa. Useimmat orgaaniset yhdisteet sisältävät kovalenttisia sidoksia.
Polaariset kovalenttiset kemialliset sidokset ovat jonkin verran ionisten ja kovalenttisten sidosten välissä; näiden kemiallisten sidosten atomit jakavat elektroneja. Atomit keskittyvät kuitenkin suurimman osan ajastaan yhteen tiettyyn atomiin, eivät muihin saman yhdisteen muihin. Tämäntyyppinen kemiallinen sidos muodostuu, kun atomit ovat hyvin erilaisia elektronegatiivisuudessa. Vesi on esimerkki napaisesta kovalenttisidoksesta; happi voittaa vedyn elektronegatiivisuuden suhteen. Siten vedessä olevat elektronit viettävät enemmän aikaa hapen ympärillä kuin vety.
Vedessä vesimolekyylin happipäässä on negatiivinen varaus, kun taas vetypäässä on positiivinen varaus. Tämä päinvastainen varaus johtaa voimakkaaseen sähköstaattiseen vetovoimaan, jota pidetään vetysidoksena. Tämäntyyppisellä kemiallisella sidoksella on tärkeä rooli veden kriittisten ominaisuuksien määrittämisessä, jotka ovat elintärkeitä eläville olennoille. Vetysidokset eivät kuitenkaan rajoitu pelkästään veteen. Niitä voi esiintyä myös muissa molekyyleissä.