החומרים בטבע הם לעיתים קשורים זה בזה, כך למשל המים הם צירוף של אטומי מימן וחמצן הקשורים זה לזה. הקשר שבין החומרים מכונה "קשר כימי". ביסוד הקשר בין כל החומרים בטבע ניצבת האינטרקציה החשמלית בין חומרים טעונים. בהתאם מבחינם בין "קשר תוך מולקולרי" (קשר קוולנטי - של שיתוף אלקטרוני ערכיות), "קשר בין מולקולרי" (קשרי מימן וקשרי ואן דר ואלס), "קשרים מתכתיים" (הקישור האופייני למתכות של סריג אטומים המשתף ים של אלקטרונים), "קשרים יוניים" (המאפיינים חיבור של יונים הטעונים במהופך כמו מלחים שונים). הקשרים הכימיים כפופים למערכת נרחבת של חוקי התנהגות קוונטית ומצביעים על התכונות הפיסיקליות והכימיות של החומר, אופיו וצורתו המרחבית.