Atomi savienojas ķīmisko reakciju laikā, veidojot kristālus. Kristāli tiek definēti kā ciets vielas stāvoklis, kurā atomi ir cieši sapakoti. Kristālu atšķirīgā iezīme ir tā, ka to cietā forma ir simetriska no visām pusēm. Specifisko kristālu ģeometrisko formu sauc par kristāla režģi. Kad atomu elektroni apvienojas ar apkārtējiem atomiem, tiek pabeigta ķīmiskā saite un veidojas kristāli.
Joniskās saites
Kad veidojas jonu kristāli, elektroni lēkā savas orbītas, lai savienotos ar atbilstošo atbalsta atomu. Iegūtā negatīvi vai pozitīvi lādēto elektrostatisko spēku kombinācija stabilizē jonus. Fiziķis Čārlzs Augustins de Kulons šos elektrostatiskos spēkus jeb Kulombiskos spēkus definēja likuma formā. Saskaņā ar Kulona likumu, starp atomiem izveidojušies pievilcīgie spēki atomus savelk kopā, un šī darbība tiek negatīvi atkārtota, jo ir līdzīgi lādiņi starp tiem pašiem joniem. Tā rezultātā kristālos ir ļoti spēcīga atomu saite. Šie ļoti intensīvie spēki šiem kristāliem piedēvē augstas kušanas temperatūras un stingras struktūras.
Kovalentās obligācijas
Kovalentā saite, kā norāda nosaukums, ir kristāla struktūra, kurā elektroni neatstāj orbītas. Tā vietā elektroni tiek sadalīti starp diviem atomiem. Šādi dalīts elektrons saista katru otro blakus esošo atomu. Saistītie atomi tālāk dala citu elektronu no blakus esošajiem atomiem un tā tālāk. Kovalentās saites starp vielas atomiem rezultātā veidojas ģeometrisks kristāls.
Van der Vālsa saites
Van der Valsa saite ir vāja mijiedarbība starp vielas atomiem, kā rezultātā rodas mīksta konsistences kristāli. Atomu ārējā orbīta ir pilnībā piepildīta ar kopīgiem elektroniem, taču to lādiņš turpina pāriet.
Ūdeņraža saites
Ūdeņraža saite veidojas, kad ūdeņraža atoms tiek piesaistīts attiecīgo atomu attiecīgajiem elektroniem. Tas traucē kristālu veidošanos. Pēc piesaistīšanās citam atomam ūdeņraža atoms tiek pievilkts pret kaimiņu molekulas negatīvo lādiņu. Tas ierobežo ūdeņraža atomu starp diviem negatīviem lādiņiem. Ūdeņraža saites parasti atrodamas ledus kristālos, kur ūdeņraža atomi ir cieši sapakoti starp diviem skābekļa atomiem.
Metāla obligācijas
Metālisko kristālu veidošanās laikā visi atomu orbītu elektroni atbrīvojas no saviem ceļiem. Šie saliekas kopā un veido mākoni. Visu šo kopu piesaista pozitīvi lādētie atomu centri. Šī pievilcība satur atomus kopā. Visi metāli veido šāda veida kristālus. Tā kā elektroni savienojumā var brīvi pārvietoties, izveidojušies kristāli ir ļoti vadoši.