Observation är i allmänhet inte tillräcklig för att avgöra vilken typ av bindning ett ämne har. Medan vissa fysikaliska egenskaper, såsom smältpunkt och kokpunkt, kan ge tips om typen av bindning, kräver definitiv identifiering av bindningstypen ytterligare analys.

Till exempel tenderar ämnen med jonbindningar att ha höga smält- och kokpunkter, medan de med kovalenta bindningar vanligtvis har lägre smält- och kokpunkter. Detta beror på att jonbindningar är starkare än kovalenta bindningar och kräver mer energi för att bryta. Det finns dock undantag från denna regel och andra faktorer som molekylstruktur kan påverka dessa egenskaper.

För att exakt bestämma typen av bindning i ett ämne används vanligtvis experimentella tekniker såsom röntgenkristallografi, kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi eller infraröd (IR) spektroskopi. Dessa tekniker ger detaljerad information om arrangemanget av atomer och vilka typer av bindningar som finns i ett ämne.