分子中原子之間存在的一種吸引的、把原子結合成分子的相互作用。例如，兩個氫原子和一個氧原子通過化學鍵結合成水分子。化學鍵有三種極限類型，即離子鍵、共價鍵和金屬鍵。離子鍵是由異性電荷產生的吸引作用，例如氟和鈉以離子鍵結合成Na+-F-分子。共價鍵是兩個或幾個原子通過共有電子產生的吸引作用，典型的共價鍵是兩個原子借吸引一對成鍵電子而形成的。例如，兩個氫核同時吸引一對電電子，形成穩定的氫分子。金屬鍵則是使金屬原子結合在一起的相互作用，可以看成是高度離域的共價鍵。定位於兩個原子之間的化學鍵稱為定域鍵。由多個原子共有電子形成的多中心鍵稱為離域鍵。除此以外還有過渡類型的化學鍵：鍵電子偏向一方的共價鍵稱為極性鍵，由一方提供成鍵電子的化學鍵稱為配位鍵。極性鍵的兩端極限是離子鍵和非極性鍵，離域鍵的兩端極限是定域鍵和金屬鍵。下面的圖解說明各種化學鍵之間的聯系。
化學鍵的概念是在總結長期實踐經驗的基礎上建立和發展起來的，用來概括觀察到的大量化學事實，特別是用來說明原子為何以一定的比例結合成具有確定幾何形狀的、相對穩定和相對獨立的、性質與其組成原子完全不同的分子。開始時，人們在相互結合的兩個原子之間畫一根短線作為化學鍵的符號；電子發現以後，1916年G.N.路易斯提出通過填滿電子穩定殼層形成離子和離子鍵以及通過兩個原子共有一對電子形成共價鍵的概念，建立化學鍵的電子理論。
量子理論建立以後，1927年W.H.海特勒和F.W.倫敦通過氫分子的量子力學處理，說明瞭氫分子穩定存在的原因，原則上闡明瞭化學鍵的本質。通過以後許多人，特別是L.C.鮑林和R.S.馬利肯的工作，化學鍵的理論解釋已日趨完善。