Монолитность сварных соединений твёрдых тел обеспечивается появлением атомно-молекулярных связей между элементарными частицами соединяемых веществ.
Твердое тело представляет собой комплекс атомов, находящихся во взаимодействии. Тип химической связи атомов и характер их взаимного расположения определяют физико-химическое и прочностные свойства твёрдого тела. Поэтому прежде, чем рассматривать природу сварного соединения, следует вспомнить некоторые сведения из физики твёрдого тела.
Характер и величина энергии (прочность) элементарных связей зависят от природы вещества и типа кристаллической решётки твёрдого тела. Согласно современным представлениям, химическая связь атомов возникает в результате движения электронов внешних (валентных) оболочек атома в поле между ядрами. Каждый из этих электронов, проникая, например в поле двух ядер, принадлежит уже обоим атомам. Химические силы по своей природе являются электромагнитными и действуют на расстоянии порядка 10^-8 см = 1 Å.
В химии различают четыре типа элементарных связей: ковалентную, ионную, межмолекулярную (Ван-дер-Ваальса) и металлическую. В зависимости от преобладающих элементарных связей кристаллы также различают соответственно по четырем группам: атомные, ионные, молекулярные и металлические.
Наиболее типичными химическими связями являются первые две связи: ковалентная и ионная.