Межа́томное взаимоде́йствие, взаимодействие между атомами как свободными, так и входящими в состав одной или разных молекул, кристаллов и т.д.
Межатомное взаимодействие может осуществляться между атомами, находящимися как в одинаковых, так и в различных энергетических состояниях. Межатомное взаимодействие характеризуется потенциальной энергией взаимодействия, зависящей от взаимного расположения взаимодействующих атомов и от расстояния между их ядрами. Межатомное взаимодействие связано в основном с электростатическими и электромагнитными силами, действующими между атомами. Но и упругое столкновение атомов идеальных газов также является межатомным взаимодействием.
Различают химические (валентные) и физические (невалентные) межатомные взаимодействия
К химическим межатомным взаимодействиям, которые являются причиной образования химической связи в молекулах, атомных и ионных кристаллах, металлах и сплавах, относятся ковалентная связь (гомополярная, обменная или донорно-акцепторная), ионная связь (гетерополярная), металлическая связь.
К физическим межатомным взаимодействиям относятся ван-дер-ваальсова связь. Ван-дер-ваальсовое межатомное взаимодействие обусловливает межмолекулярное взаимодействие и более характерно именно для него.
Невалентное межатомное взаимодействие может включать индукционное, поляризационное, электростатическое и другие виды взаимодействия. Энергия невалентного межатомного взаимодействия почти на два порядка меньше энергии валентного взаимодействия.
Промежуточным между валентным и невалентным типом взаимодействия является межатомное взаимодействие, называемое водородной связью. Водородные связи могут образовываться внутри молекул и между различными молекулами в случае, когда между двумя электроотрицательными атомами располагается электроположительный атом водорода.
Обычно конкретное взаимодействие включает в себя различные типы межатомных взаимодействий.