En kemisk förening är en typ av molekyl (samling av bundna atomer) som består av mer än ett grundämne. Till exempel är vatten (H2O) en förening, medan diatomiskt väte (H2) inte är det. De flesta av atomerna som utgör jordskorpan och levande organismer är i sammansatt form. Föreningar representeras av molekylformler som listar de ingående atomerna och deras förekomst.
Beroende på atomerna kan en förening hållas samman av olika kemiska bindningar. Bindningar bildas genom interaktioner mellan atomära elektronskal i olika orbitala konfigurationer. Beroende på antalet elektroner som kretsar kring atomens kärna och mängden utrymme i orbitalen, är vissa atomer benägna att binda till vissa andra typer av atomer. Lewis dots, ett grafiskt system för att representera sammansatta bindningstyper, uppkallat efter kemisten Gilbert Lewis, lärs ofta ut i gymnasiets kemiklasser. Det har spekulerats om förekomsten av kemiska bindningar sedan åtminstone 12-talet, även om hela fältet var dåligt förstått tills begreppet elektronbindningar introducerades av Lewis 1916.
När en atom har ett ”fullt” elektronskal är det mycket icke-reaktivt och tenderar att inte binda till andra atomer. Dessa grundämnen finns längst till höger i det periodiska systemet och kallas för ädelgaserna. Exempel inkluderar helium, neon och argon.
I kemiska föreningar är den vanligaste typen av bindning en kovalent bindning, där båda ingående atomerna har liknande elektronegativitet, vilket resulterar i en jämn delning av elektroner. Elektronorbitaler överlappar varandra, och en enda elektron kan kretsa kring båda atomkärnorna, som inte tillhör någondera exklusivt. Ett exempel på en molekyl som hålls samman av kovalenta bindningar är diamant. En andra typ av bindning, jonbindningen, förekommer i atomer med betydande skillnader i elektronegativitet, där den ena atomen dominerar tillgången på elektroner. Dessa tenderar att vara något svagare än kovalenta bindningar. Ett exempel är natriumklorid eller salt.
Andra bindningstyper finns: metalliska bindningar, van der Waals-krafter och flera andra. Tillsammans utgör dessa alla kemiska föreningar i universum.