Chémia je veda o vlastnostiach, zložení, štruktúre, príprave, premenách a zákonitostiach prvkov, látok a ich zlúčenín. Centrom záujmu chémie sú chemické premeny látok (chemické reakcie), čiže chemické deje, pri ktorých sa atómy v dôsledku chemických väzieb spájajú do zoskupení atómov (molekuly, kryštály) alebo pri ktorých sa zoskupenia atómov rozpadajú na jednotlivé atómy, alebo sa preskupujú na iné zoskupenia. Dôležité sú v chémii aj metódy na delenie látok, napríklad destilácia, extrakcia, filtrácia.
Pri tvorení väzby sa elektrónové oblaky nespárených elektrónov navzájom prekryjú a splynú. Spoločný elektrónový oblak sprostredkuje väzbu medzi atómami. Tým si atómy doplnia počet elektrónov zvyčajne na taký, aký majú atómy najbližšieho vzácneho plynu v periodickej tabuľke.
Napríklad zlúčením dvoch atómov vodíka vzniká molekula vodíka H2, v ktorej je spoločný dvojelektrónový orbitál patriaci obidvom atómom. Pri vodíku sa prekrývajú dva orbitály typu s (s—s). Oba atómy majú potom taký elektrónový obal ako atóm najbližšieho vzácneho plynu - hélia.
Podobne môže vzniknúť väzbový molekulový orbitál prekrytím a splynutím jednoelektrónových orbitálov p—p, ako je to napríklad pri zlučovaní dvoch atómov chlóru na molekulu Cl2. Splynutím jedného orbitálu s a jedného orbitálu p môže vzniknuť napríklad kovalentná väzba medzi vodíkom a chlórom - vzniká chlorovodík (HCl).
Pri vzniku zlúčenín kovov vedľajších podskupín sa uplatňujú pri tvorení kovalentnej väzby aj orbitály d predposlednej elektrónovej vrstvy, takže môžu vznikať väzbové molekulové orbitály s—d, p—d, d—d.