Nhiều hợp chất vô cơ là các hợp chất ion, bao gồm các cation và anion được nối bằng liên kết ion. Ví dụ về muối (là hợp chất ion) là magiê clorua MgCl 2, bao gồm các cation magiê Mg2+ và clorua anion Cl-; hoặc natri oxit Na2O, bao gồm các cation natri Na+ và các anion oxit O2−. Trong bất kỳ loại muối nào, tỷ lệ của các ion sẽ làm các ion dương và âm trung hòa, do đó hợp chất khối là trung hòa về điện. Các ion được mô tả bởi trạng thái oxy hóa của chúng và sự dễ hình thành của chúng có thể được suy ra từ tiềm năng ion hóa (đối với cation) hoặc từ ái lực điện tử (anion) của các nguyên tố gốc.

Các lớp quan trọng của các hợp chất vô cơ là các oxit, cacbonat, sunfat và halogenua. Nhiều hợp chất vô cơ được đặc trưng bởi các điểm nóng chảy cao. Muối vô cơ thường là chất dẫn kém ở trạng thái rắn. Các tính năng quan trọng khác bao gồm điểm nóng chảy cao của chúng và dễ dàng kết tinh. Trong đó một số muối (ví dụ NaCl) rất hòa tan trong nước, một số khác (ví dụ FeS) thì không.

Phản ứng vô cơ đơn giản nhất là sự dịch chuyển kép khi trộn hai muối, các ion bị tráo đổi mà không thay đổi trạng thái oxy hóa. Trong các phản ứng oxi hóa khử, một chất phản ứng, chất oxy hóa, làm giảm trạng thái oxy hóa của nó và chất phản ứng khác, chất khử, có trạng thái oxy hóa tăng. Kết quả cuối cùng là sự trao đổi điện tử. Trao đổi điện tử cũng có thể xảy ra gián tiếp, ví dụ trong pin, một khái niệm quan trọng trong điện hóa học.

Khi một chất phản ứng có chứa các nguyên tử hydro, một phản ứng có thể xảy ra bằng cách trao đổi các proton trong hóa học axit-bazơ. Trong một định nghĩa chung hơn, bất kỳ phân tử hóa học nào có khả năng liên kết với các cặp electron đều được gọi là axit Lewis; ngược lại, bất kỳ phân tử nào có xu hướng tặng electron đều được gọi là bazơ Lewis. Là một sàng lọc của các tương tác axit-bazơ, lý thuyết HSAB tính đến độ phân cực và kích thước của các ion.

Các hợp chất vô cơ được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất. Đất có thể chứa sắt sunfua dưới dạng pyrite hoặc canxi sulfate dưới dạng thạch cao. Các hợp chất vô cơ cũng được tìm thấy đa nhiệm dưới dạng các phân tử sinh học: dưới dạng điện phân (natri clorua), trong dự trữ năng lượng (ATP) hoặc trong xây dựng (xương sống polyphosphate trong DNA).

Hợp chất vô cơ nhân tạo quan trọng đầu tiên là ammoni nitrat để bón cho đất thông qua quy trình Haber. Các hợp chất vô cơ được tổng hợp để sử dụng làm chất xúc tác như vanadi (V) oxit và titan (III) clorua, hoặc làm thuốc thử trong hóa học hữu cơ như nhôm liti hydrua.

Phân ngành hóa học vô cơ là hóa học cơ kim, hóa học cụm và hóa học sinh học vô cơ. Những lĩnh vực này là lĩnh vực nghiên cứu tích cực trong hóa học vô cơ, nhằm vào các chất xúc tác mới, chất siêu dẫn và liệu pháp y học.

Hóa vô cơ công nghiệp

Hóa vô cơ là một lĩnh vực thực tiễn cao của khoa học. Theo truyền thống, quy mô của nền kinh tế của một quốc gia có thể được đánh giá bằng năng suất axit sunfuric của họ. 20 hóa chất vô cơ hàng đầu được sản xuất tại Canada, Trung Quốc, Châu Âu, Ấn Độ, Nhật Bản và Hoa Kỳ (dữ liệu năm 2005):[2] nhôm sunfat, amoniac, ammoni nitrat, ammoni sulfat, muội than, clo, axit hydrochloric, hydro, hydro peroxit, axit nitric, nitơ, oxy, axit photphoric, natri cacbonat, natri clorat, natri hydroxit, natri silicat, natri sunfat, axit sunfuric và titan đioxit.

Sản xuất phân bón là một ứng dụng thực tế khác của hóa học vô cơ công nghiệp.