形成化合物時1個原子能和其他原子相結合的數目。又稱化合價。以氫的原子價為1，其他原子的原子價即為該原子能直接或間接與氫原子結合或替代氫原子的數目。水分子中1個氧原子和2個氫原子化合，所以氧的原子價為2。二氧化碳分子中1個碳原子和2個氧原子化合，所以碳的原子價為4。氯化氫分子中氯和氫的原子比為1∶1，所以氯的原子價為1。原子價是19世紀中葉提出來的，它對原子量的確定、元素的分類、週期律的發現都起過重要作用。
20世紀以來，對原子內部結構的認識逐步深入，進而發現原子價的本質是核外價電子的結合。按結合情況不同，原子價可分為3類。氯化鈉的形成是鈉原子將最外層的3s1電子轉移給瞭氯原子，生成Na+和Cl−。這兩個離子的最外電子層都成瞭穩定的8電子體，並借靜電引力結合成氯化鈉晶體。這種原子價稱為電價，鈉的電價數為＋1，氯為－1。在水分子中氫原子和氧原子以共用電子對（即電子雲的重疊）的形式結合，稱為共價。每個氫能提供1個電子與氧共價結合，所以氫的共價數為1。每個氧可提供2個電子分別與2個氫結合，所以氧的共價數為2。氫和氧雖共用1對電子，但氧對電子的吸引力大於氫，所以電子對偏於氧而為負端，氫則為正端。在有些化合物中共用電子對並不是由兩個原子共同提供，而是由具有孤對電子的原子提供，而另一原子卻有空軌道接受這2個電子，這樣的原子價稱為配價。例如Ag(NH3)2NO3，其中NH3分子的氮原子有孤對電子，Ag+有空軌道，它們以配價相結合成Ag(NH3)2+,Ag(NH3)2+再以電價與NO3－相結合，Ag+的配價數（或配位數）為2。