Eine binäre Verbindung ist eine Substanz, deren Moleküle aus Atomen zweier Elemente bestehen. Die Anzahl der einzelnen Atome in jedem Molekül kann variieren, sie dürfen jedoch nur zu zwei Elementen gehören, obwohl Isotope von Elementen erlaubt sind. Binäre Verbindungen gehören per Definition zu den einfachsten Verbindungen der Natur, sind aber auch einige der wichtigsten in der organischen und anorganischen Chemie. Sie werden grob als ionisch oder kovalent kategorisiert, abhängig von der Art der Bindungen zwischen den Atomen. Mehrere Untergruppen und Abteilungen binärer Verbindungen werden von Chemikern zu Klassifikations- und Lehrzwecken anerkannt.
Eine Substanz, die aus einem Metall und einem Nichtmetallelement besteht, ist eine ionische binäre Verbindung. Diese Verbindungen entstehen, wenn sich positiv geladene Ionen mit negativ geladenen Ionen verbinden. Die ionischen Bindungen, die diese Atome bilden, sind sehr stark und erfordern viel Energie, um sie aufzubrechen. Meistens sind die positiv geladenen Ionen Atome eines Metalls und die negativ geladenen Ionen stammen von einem Nichtmetall. Viele Verbindungen dieser Art sind Salze wie Kochsalz, das aus einem Natriumatom und einem Chloratom besteht.
Der zweite Haupttyp wird durch die Kombination von kovalent gebundenen Atomen gebildet. Kovalente chemische Bindungen sind nicht so stark wie ionische Bindungen, was bedeutet, dass relativ wenig Energie benötigt wird, um sie zu brechen. Kohlenwasserstoffe, die nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen, sind eine Art kovalenter binärer Verbindungen. Wasser ist vielleicht das bekannteste. Diese kovalente Verbindung besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
Chemiker haben ein System zur Benennung von Chemikalien und anderen Verbindungen entwickelt, und ein wenig Wissen über die Konventionen dieses Systems kann helfen, einige binäre Verbindungen allein anhand ihrer Namen zu identifizieren. Namen für ionische Verbindungen, bei denen es sich in der Regel um ein an ein Nichtmetall gebundenes Metall handelt, werden normalerweise mit dem Namen des Metalls gefolgt von einer Kurzform des Namens des nichtmetallischen Elements mit dem Suffix „-ide“ formuliert. Salz ist zum Beispiel Natriumchlorid, das „-ide“ hilft, es als binäre Verbindung zu identifizieren. Kovalente Verbindungen folgen ähnlichen Konventionen, und bei binären Verbindungen beider Typen kann der zweite Begriff auch durch ein Präfix modifiziert sein, um mehrere Atome eines Elements zu bezeichnen, wie beispielsweise Kohlendioxid, das zwei Sauerstoffatome hat. Für bestimmte andere Sonderfälle werden andere Regeln verwendet, und gelegentlich kann eine Verbindung überhaupt nicht den Konventionen entsprechen.