Помимо молекул, в результате соединения атомов также могут образовываться ионы, кластеры атомов, полимеры, супермолекулы, наночастицы и другие структуры. В зависимости от условий соединения и свойств элементов, возможны различные формы и составы веществ, образующихся при взаимодействии атомов.