โครงสร้างอะตอมของโบรอนหมายเลของค์ประกอบ 5 ในตารางธาตุแสดงเปลือกภายในเต็มของอิเล็กตรอนสองตัวโดยมีอิเล็กตรอนสามตัวในเปลือกนอกสุดทำให้อะตอมสามวาเลนซ์อิเล็กตรอนสำหรับพันธะ ในแง่นี้มันคล้ายกับอลูมิเนียมองค์ประกอบต่อไปในกลุ่มโบรอน อย่างไรก็ตามไม่เหมือนกับอลูมิเนียมมันไม่สามารถบริจาคอิเล็กตรอนให้อะตอมอื่นเพื่อสร้างพันธะไอออนิกที่มีไอออน B 3+ เนื่องจากอิเล็กตรอนนั้นแน่นเกินไปกับนิวเคลียส โบรอนโดยทั่วไปจะไม่รับอิเล็กตรอนในรูปของไอออนลบดังนั้นจึงไม่ได้เป็นสารประกอบไอออนิก - เคมีของโบรอนนั้นจะเป็นโควาเลนต์ การกำหนดค่าอิเล็กตรอนและพฤติกรรมการยึดเกาะที่เกิดขึ้นตามมานั้นยังกำหนดโครงสร้างผลึกของโบรอนในรูปแบบองค์ประกอบต่าง ๆ
สารประกอบโบรอนสามารถอธิบายได้บ่อยครั้งว่าเป็น“ การขาดอิเล็กตรอน” ซึ่งมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าที่เกี่ยวข้องในการยึดติดมากกว่าที่จำเป็นสำหรับพันธะโควาเลนต์ปกติ ในพันธะโควาเลนต์เดียวอิเล็กตรอนสองตัวจะถูกใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมและในโมเลกุลส่วนใหญ่องค์ประกอบจะเป็นไปตามกฎของออคเต็ต โครงสร้างของสารประกอบโบรอนเช่นโบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF 3 ) และโบรอนไตรคลอไรด์ (BCl 3 ) แสดงให้เห็นว่าธาตุมีเพียงหกและไม่ใช่แปดอิเล็กตรอนในเปลือกวาเลนซ์ทำให้พวกมันเป็นข้อยกเว้นของกฎออคเต็ต
การยึดเกาะที่ผิดปกตินั้นยังพบได้ในโครงสร้างของสารประกอบโบรอนที่รู้จักกันในชื่อโบรอน - การตรวจสอบสารประกอบเหล่านี้ส่งผลให้มีการแก้ไขทฤษฎีการยึดเกาะทางเคมีบางส่วน Boranes เป็นสารประกอบของโบรอนและไฮโดรเจนสิ่งที่ง่ายที่สุดคือไตรไฮไดรด์ BH 3 อีกครั้งสารประกอบนี้ประกอบด้วยอะตอมโบรอนที่มีอิเล็กตรอนสองตัวที่สั้นของ octet Diborane (B 2 H 6 ) เป็นเรื่องผิดปกติในแต่ละอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมในสารประกอบนี้จะใช้อิเล็กตรอนร่วมกับอะตอมของโบรอนสองตัวการจัดเรียงนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อพันธะสองอิเล็กตรอนสองจุด ปัจจุบันมีโบรอนที่แตกต่างกันมากกว่า 50 ชนิดและความซับซ้อนของสารเคมีที่เป็นคู่แข่งกับไฮโดรคาร์บอน
ธาตุโบรอนนั้นไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนโลกและเป็นการยากที่จะเตรียมในรูปแบบที่บริสุทธิ์ตามปกติวิธีการเช่นการลดลงของออกไซด์จะทิ้งสิ่งสกปรกที่ยากต่อการกำจัดออก แม้ว่าองค์ประกอบจะถูกจัดทำขึ้นเป็นครั้งแรกในรูปแบบที่ไม่บริสุทธิ์ในปี 1808 แต่ก็ไม่ถึงปี พ.ศ. 2452 ว่ามีการผลิตความบริสุทธิ์ที่เพียงพอสำหรับโครงสร้างผลึกที่จะทำการตรวจสอบ หน่วยพื้นฐานสำหรับโครงสร้างผลึกของโบรอนคือ B 12 icosahedron โดยที่แต่ละจุดยอด 12 จุดอะตอมโบรอนจะถูกพันธะกับอะตอมอื่นห้าอะตอม คุณลักษณะที่น่าสนใจของโครงสร้างนี้คืออะตอมของโบรอนก่อตัวเป็นพันธะครึ่งโดยการแบ่งปันอิเล็กตรอนหนึ่งตัวแทนที่จะเป็นอิเล็กตรอนสองตัวปกติในพันธะโควาเลนต์ สิ่งนี้ทำให้โบรอนอะตอมมีความจุที่มีประสิทธิภาพเท่ากับ 6 โดยมีพันธะพิเศษหนึ่งจุดที่แต่ละจุดยอดเพื่อให้พวกเขาสามารถเชื่อมติดกับหน่วยที่อยู่ติดกัน
อิโซซาเฮดราไม่ได้บรรจุรวมกันอย่างแน่นหนาและปล่อยให้ช่องว่างในโครงสร้างผลึกที่สามารถเติมได้ด้วยอะตอมของโบรอนหรือองค์ประกอบอื่น ๆ โลหะผสมโบรอน - โลหะจำนวนมากที่มีประโยชน์และสารประกอบโบรอนที่มี B 12 icosahedra ร่วมกับองค์ประกอบอื่น ๆ ได้รับการผลิต วัสดุเหล่านี้มีความแข็งและมีจุดหลอมเหลวสูง ตัวอย่างหนึ่งคืออลูมิเนียมแมกนีเซียมบอไรด์ (BAM) ด้วยสูตรทางเคมี AlMgB 14 วัสดุนี้มีความแตกต่างของการมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำที่สุด - ในคำอื่น ๆ มันลื่นมาก - และใช้เป็นสารเคลือบกันแรงเสียดทานต่ำทนทานสำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักร
