Ein Atom ist am stabilsten, wenn seine Valenzhülle, die äußerste Energiehülle welche Elektronen enthält, voll ist. Die meisten Elemente haben jedoch nicht von Natur aus volle Valenzschalen. Einige Atome teilen sich daher Elektronen mit anderen Atomen, um stabiler zu sein. Diese Bindungen bezeichnet man als kovalente Bindungen. Immer, wenn zwei oder mehr Atome auf diese Weise miteinander verbunden werden, spricht man von einem Molekül. Wenn Moleküle aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Elementen aufgebaut sind, nennt man sie Verbindungen.
Alle Atome streben nach Stabilität. Eine Möglichkeit, wie sie diese Stabilität erreichen können, ist die gemeinsame Nutzung von Elektronen mit anderen Atomen. In der Regel wird dadurch eine vollständige Ergänzung der Elektronen in der Valenzschale erreicht. Das Teilen eines Elektronenpaares zwischen zwei Atomen wird als kovalente Bindung bezeichnet. Immer, wenn zwei oder mehrere Atome kovalent miteinander verbunden sind, werden sie als Molekül bezeichnet.
Eine Verbindung ist ein Stoff, der aus zwei oder mehreren Elementen besteht, die sich in einem festen Verhältnis miteinander verbunden haben. Viele Moleküle sind Verbindungen, aber nicht alle Verbindungen sind Moleküle. Verbindungen können auch aus Atomen bestehen, die an ionischen Wechselwirkungen beteiligt sind. Wasser (chemische Formel H2O) ist ein Beispiel für eine molekulare Verbindung. Unabhängig davon, wo es sich befindet, wird es immer zwei Wasserstoffatome pro Sauerstoffatom enthalten. Dabei sind die drei Atome des Wassermoleküls durch ihre gemeinsamen Elektronen miteinander verbunden.
