N2O4 har en kovalent bindning. Kovalenta bindningar bildas när två atomer delar elektroner för att fullborda sitt yttersta elektronskal. När det gäller N2O4 delar varje kväveatom två elektroner med var och en av de två syreatomerna. Detta skapar en stabil molekyl där alla atomer har ett helt yttersta elektronskal.

Däremot bildas jonbindningar när en atom donerar elektroner till en annan atom. Detta skapar två motsatt laddade joner som attraheras av varandra. Jonbindningar finns vanligtvis i föreningar mellan en metall och en icke-metall. Till exempel är natriumklorid (NaCl) en jonisk förening eftersom natriumatomen donerar en elektron till kloratomen, vilket skapar natrium- och kloridjoner.