A observação geralmente não é suficiente para determinar o tipo de ligação que uma substância possui. Embora algumas propriedades físicas, como ponto de fusão e ponto de ebulição, possam fornecer dicas sobre o tipo de ligação, a identificação definitiva do tipo de ligação requer uma análise mais aprofundada.

Por exemplo, substâncias com ligações iônicas tendem a ter pontos de fusão e ebulição elevados, enquanto aquelas com ligações covalentes normalmente têm pontos de fusão e ebulição mais baixos. Isso ocorre porque as ligações iônicas são mais fortes que as ligações covalentes e requerem mais energia para serem quebradas. No entanto, existem excepções a esta regra, e outros factores como a estrutura molecular podem influenciar estas propriedades.

Para determinar com precisão o tipo de ligação em uma substância, técnicas experimentais como cristalografia de raios X, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) ou espectroscopia de infravermelho (IR) são comumente empregadas. Essas técnicas fornecem informações detalhadas sobre o arranjo dos átomos e os tipos de ligações presentes em uma substância.