نادرا ما توجد ذرات المادة في صورة فردية أو عنصرية منعزلة، وإنما تجنح إلى أن تتحد مع غيرها من ذرات العناصر الأخرى مكونة بذلك مركبات كيميائية تتألف من جزيئات. وخلال تطوير النظرية الذرية برز سؤال مهم عن سبب تولد هذه النزعة عند الذرات الأحادية، وكانت الإجابة التي اجتهد العلماء طويلا في أن يصلوا إليها هي أن قيم الطاقة الخاصة بالمركبات المتكونة تكون أقل في القيمة، مقارنة بتلك القيم الخاصة بالذرات الفردية. وهذا يعني أن ذرات العناصر تتجه دائما إلى تحقيق الاستقرار وتخفيض طاقاتها، وذلك من خلال لجوئها إلى أن تتفاعل كيميائيا مع ذرات عناصر أخرى لتكون جزيئات مادة المركبات التي تكون أكثر استقرارا، وذلك يرجع إلى انخفاض قيم الطاقة لها.

ويتكون الجزيء من ذرات عنصر أو أكثر، ومن خلال روابط تعرف باسم الروابط الكيميائية Chemical Bonding والتي تؤدي إلكترونات المدارات الأخيرة للعناصر الدور الرئيسي الأكبر في تكوينها. ولعل الرابطة الناشئة بين أيون الصوديوم الموجب وأيون الكلور السالب لتكوين جزيء كلوريد الصوديوم – ملح الطعام – المتعادل أحد أشهر الأمثلة لذلك النوع من الروابط الكيميائية المعروفة باسم الرابطة الأيونية Ionic Bonding. ونود أن نشير هنا إلى أن الروابط الكيميائية تعد مفتاحا من مفاتيح تكنولوجيا النانو، وذلك لأن تلك الروابط تجمع بين أيونات العناصر الكيميائية مولدة بذلك صورا أخرى من المواد على هيئة جزيئات متناهية الصغر والتي تمثل أحجار البناء الأساسية في الصناعات الجزيئية Molecular Manufacturing الخاصة بتكنولوجيا النانو.