Kemijske veze su atomi koji se drže zajedno unutar molekula ili kristala. Nastaju kao rezultat dijeljenja elektrona atoma. Oni također nastaju iz potpunog prijenosa elektrona. Tri glavne vrste veza su ionske, kovalentne i polarne kovalentne. Vodikove veze često su također uključene pod naslovom kemijske veze.
Ionske veze su kemijske veze koje nastaju iz reakcija elemenata niske elektronegativnosti s onima koji su visoko elektronegativni. U takvim slučajevima dolazi do potpunog prijenosa elektrona. Primjer ionske veze je obična kuhinjska sol, znanstveno se naziva natrij klorid. U formiranju ove kemijske veze, natrij prenosi elektron svoje vanjske ljuske na klor. Natrij ima samo jedan elektron vanjske ljuske, a klor treba samo jedan za svoju ljusku.
Kovalentne kemijske veze su malo drugačije i obično se formiraju između atoma koji nemaju potpuno ispunjene vanjske ljuske. U kovalentnim vezama, elektroni se u potpunosti dijele. Te veze nastaju između atoma koji su slični po elektronegativnosti. Većina organskih spojeva sadrži kovalentne veze.
Polarne kovalentne kemijske veze su nešto između ionske i kovalentne veze; atomi u tim kemijskim vezama dijele elektrone. Međutim, atomi se usredotočuju većinu svog vremena na jedan određeni atom, a ne na druge u istom spoju. Ova vrsta kemijske veze nastaje kada su atomi vrlo različiti u elektronegativnosti. Voda je primjer polarne kovalentne veze; kisik nadmašuje vodik u smislu elektronegativnosti. Kao takvi, elektroni u vodi provode više vremena oko kisika nego vodika.
U vodi, kraj kisika molekule vode ima negativan naboj, dok kraj vodika ima pozitivan naboj. Ovaj suprotni naboj rezultira snažnom elektrostatičkom privlačnošću koja se smatra vodikovom vezom. Ova vrsta kemijske veze ima važnu ulogu u određivanju kritičnih karakteristika vode, vitalnih za živa bića. Međutim, vodikove veze nisu ograničene samo na vodu. Mogu se pojaviti i unutar drugih molekula.