化学键（chemical bond），分子中原子之间存在的一种吸引的、把原子结合成分子的相互作用。例如，2个氢原子和1个氧原子通过化学键结合成水分子。

化学键有3种极限类型，即离子键、共价键和金属键。

离子键是由异性电荷产生的吸引作用，例如氯和钠以离子键结合成NaCl分子。

共价键是两个或几个原子通过共有电子产生的吸引作用，典型的共价键是两个原子借吸引一对成键电子而形成的。例如，两个氢核同时吸引一对电子，形成稳定的氢分子。

金属键则是使金属原子结合在一起的相互作用，可以看成是高度离域的共价键。

定位于两个原子之间的化学键称为定域键。由多个原子共有电子形成的多中心键称为离域键。除此以外，还有过渡类型的化学键：键电子偏向一方的共价键称为极性键，由一方提供成键电子的化学键称为配位键。极性键的两端极限是离子键和非极性键，离域键的两端极限是定域键和金属键。上面的图解说明各种化学键之间的联系。

化学键的概念是在总结长期实践经验的基础上建立和发展起来的，用来概括观察到的大量化学事实，特别是用来说明原子为何以一定的比例结合成具有确定几何形状的、相对稳定和相对独立的、性质与其组成原子完全不同的分子。开始时，人们在相互结合的两个原子之间画一根短线作为化学键的符号；电子发现以后，1916年G.N.路易斯提出通过填满电子稳定壳层形成离子和离子键或者通过两个原子共有一对电子形成共价键的概念，建立化学键的电子理论。

量子理论建立以后，1927年W.H.海特勒和F.W.伦敦通过氢分子的量子力学处理，说明了氢分子稳定存在的原因，原则上阐明了化学键的本质。通过以后许多人，物别是L.C.鲍林和R.S.马利肯的工作，化学键的理论解释已日趋完善。