Valenssielektronit ovat tietyn atomin ulkokuoren elektronit, joiden määrä määrää atomien vuorovaikutuksen keskenään. Atomilla sanotaan olevan suljettu kuori, kun sillä on tarpeeksi valenssielektroneja vakauden aikaansaamiseksi; kun niitä ei ole tarpeeksi, sen sanotaan olevan avoin kuori. Atomi, jolla on avoin kuori, yrittää jatkuvasti saavuttaa vakauden muodostaen yhden monien kemiallisten reaktioiden perusta.
Atomi on reaktiivinen tai inertti riippuen siitä, kuinka monta valenssielektronia sillä on. Reaktiivisimmat atomit ovat niitä, joilla on yksi tai kaksi menetettävää, tai niitä, joilla on yksi tai kaksi voitettavaa vakauden ylläpitämiseksi. Tästä syystä jalokaasut – joilla kaikilla on suljettu ulkokuori – ovat kemiallisesti inerttejä. Yleensä tarvitaan kahdeksan elektronia, jotta atomi saavuttaa vakauden. Kaksi merkittävää poikkeusta ovat vety ja helium, jotka molemmat tarvitsevat kaksi suljetun kuoren valmistamiseksi.
Affiniteetti atomeihin vakauden saavuttamiseksi hankkimalla tai menettämällä valenssielektroneja luo perustan kahdenlaisille kemiallisille sidoksille: ionisidokselle ja kovalenttisidokselle. Ionisidokset muodostuvat, kun yksi atomi “varastaa” elektronin toiselta. Ruokasuola (NaCl) on esimerkki tästä. Natriumilla (Na) on yksi elektroni luovutettavaksi. Kloori (Cl) sen sijaan tarvitsee yhden ollakseen täydellinen.
Vakauden saavuttamiseksi kloori ottaa elektronin natriumista. Tämän ansiosta molemmat elementit voivat saavuttaa suljetun kuoren ja vakauden. Tämän seurauksena natriumatomista tulee positiivinen ioni ja klooriatomista negatiivinen ioni. Vastakkaiset maksut houkuttelevat sitten toisiaan. Liuoksessa nämä molekyylit johtavat myös sähköä, koska ionit voivat vapaasti liikkua liuoksessa.
Vesi on esimerkki atomista, jotka muodostavat kovalenttisen sidoksen. Vetyllä on yksi voitettava tai menetettävä atomi ja hapella tarvitaan kaksi vakauden saavuttamiseksi. Tässä sovelluksessa happi ei kuitenkaan varasta elektroneja kahdesta vetyatomista. Pikemminkin happi ja kaksi vetyatomia jakavat elektronit muodostaen vesimolekyylin. Atomit voivat myös käyttää kovalenttisia sidoksia jakaakseen elektronit saman alkuaineen atomien kanssa, kuten vetymolekyylissä (H2).