Atomai jungiasi cheminių reakcijų metu ir susidaro kristalai. Kristalai apibrėžiami kaip kieta materijos būsena, kurioje atomai yra glaudžiai supakuoti. Skiriamasis kristalų bruožas yra tas, kad jų tvirta forma yra simetriška iš visų pusių. Konkreti geometrinė kristalų forma vadinama kristalų gardele. Atomų elektronams susijungus su aplinkiniais atomais, baigiasi cheminis ryšys ir susidaro kristalai.
Joninės obligacijos
Kai susidaro joniniai kristalai, elektronai peršoka savo orbitas, kad susijungtų su atitinkamu atraminiu atomu. Gautas neigiamai arba teigiamai įkrautų elektrostatinių jėgų derinys stabilizuoja jonus. Fizikas Charlesas Augustinas de Coulombas šias elektrostatines jėgas arba kulonines jėgas apibrėžė įstatymo pavidalu. Pagal Coulombo dėsnį, tarp atomų susidariusios patrauklios jėgos traukia atomus, ir šis veiksmas yra neigiamai pakartotas dėl panašių tų pačių jonų krūvių. Tai lemia labai stiprų atomų ryšį kristaluose. Šios labai intensyvios jėgos šiems kristalams priskiria aukštas lydymosi temperatūras ir standžias struktūras.
Kovalentinės obligacijos
Kovalentinis ryšys, kaip rodo pavadinimas, yra kristalų struktūra, kurioje elektronai nepalieka savo orbitos. Elektronai, tuo tarpu, dalijasi tarp dviejų atomų. Tokiu būdu bendras elektronas suriša kas du gretimus atomus. Susieti atomai toliau dalijasi kitu elektronu iš šalia esančių atomų ir pan. Kovalentinis jungimasis tarp medžiagos atomų lemia geometrinio kristalo susidarymą.
Van der Waalso obligacijos
Van der Waalso ryšys yra silpna medžiagos atomų sąveika, dėl kurios susidaro minkštos konsistencijos kristalai. Išorinė atomų orbita yra visiškai užpildyta dalijamais elektronais, tačiau jų krūvis vis perduodamas.
Vandenilio obligacijos
Vandenilio ryšys susidaro, kai vandenilio atomas yra pritraukiamas prie atitinkamų atomų atitinkamų elektronų. Tai trukdo kristalų susidarymui. Vandenilio atomas, prisijungęs prie kito atomo, traukiamas link neigiamo kaimyninės molekulės krūvio. Tai riboja vandenilio atomą tarp dviejų neigiamų krūvių. Vandenilio ryšiai dažniausiai būna ledo kristaluose, kur vandenilio atomai yra sandariai supakuoti tarp dviejų deguonies atomų.
Metalinės obligacijos
Susidarant metaliniams kristalams, visi atomo orbitos elektronai išsivaduoja iš savo kelių. Šie susikaupia ir sudaro debesį. Visą šį klasterį traukia teigiamai įkrauti atomų centrai. Ši atrakcija laiko atomus kartu. Visi metalai sudaro tokio tipo kristalus. Kadangi elektronai junginyje gali laisvai judėti, susidarę kristalai yra labai laidūs.