分子中两个成键原子的核间平均距离叫做键长。键长越短，表示原子结合得越牢，化学键越强。键长可以由光谱方法或X射线结构分析等实验测得，也可以用量子化学计算方法求得。金属晶体的金属原子以密堆积方式形成晶体，用X射线结构分析测得它的晶胞参数，然后结合其点阵形式，算出紧邻金属原子间的距离，即为金属键长。离子晶体中不存在单个分子，且离子的排列跟正、负离子的半径比有关，所以离子键的键长看作是正、负离子的不等径圆球相切时的核间距。它们也采取密堆积方式，同样要根据X射线结构分析方法确定它的晶胞类型、大小、点阵形式后，通过计算得到。共价晶体原子间以共价键结合，共价键长除了和原子的共价半径有关外，还和原子间的结合方式有关。同一种键型的键长在不同化合物中有微小差别，主要受邻近原子或基团的影响。