目前，人类对元素化合价的认知通常来自于对物质化学反应结果的总结，而不是从元素本身的构造和相互作用力机制上得来的。
本文所要阐述的是，每一种元素的化合价是从那里来的，又是如何产生相互作用的问题。
我们知道，元素都有自己的化合价。化合价有同时带上正价和负价的；有0价的；有正1价至正7价的；也有负1价至负7价的。并且某些元素的化合价还存在着一定的差异性，这应该是源于它们构成化合价的氘，所处元素的相位不同所带来的同素异构体，这种情况应该多出现于第三及以上元素周期当中。
为了弄清楚化化合价的成因，我们必须先来了解一下微观粒子间的电磁力作用规则。
1.质子只能与质子以串联的方式形成氘和氚。因为，如果两个质子极性相反的并联，它们分别两极间的间隔距离相对质子正负极之间的间隔距离要远，导致结合力小于排斥力，因而两个质子无法进行像氘与氘那样的并列大串联。
2.质子可以与氘相互结合。尽管质子的体长是氘体长的刚好一半，但它们之间是可以像两个氘那样结合在一起的。
3.氘可以与氘相互结合。两个极性相反的氘，它们的两极，分别借助于短磁力线进行异性连接，从而实现并列循环大串联，这是原子核的形成和元素之间形成新化合物的电磁力作用中最普遍的方式。
4.氘可以与氚相互结合，但质子不可以与氚直接结合。
元素是从质子开始的。质子是一个带有磁力线回路的磁场物；两个质子可串联成一个带有磁力线回路的氘；三个质子可串联成一个带有磁力线回路的氚；氘与氘可结合成一系列化学元素。质子、特别是氚，可参与每一种元素形成它的系列同位素。
上述是元素构成的一些基本情况。
下面切入正题。化合价是元素之间成键的依托和前提条件，为了清晰说明化合价的成因。现借助于示意图来一一加以说明：
图为氢元素侧视图
一、氢元素
氢元素只有正一价。为什么要赋予氢的化合价为正一价呢？因为氢的正一价意味着氢仅仅只有一个物质个体，它也只能被依附于另一个物体之上，才能形成新化合物。
氢元素，我们也可以把它形象地看成是一种阳性物质，阳性物只能与阴性物相匹配，氧就是一种典型的阴性物质。比如水分子，它是由一个氧原子和两个氢原子组成。已知处于第二周期的氧元素，它在氦元素基础上已经排入六个氘，离排满八个氘还差两个。这就是说氧元素中的氦核上面，还能接受带阳性的两个质子，或两个氘、或同时接受一个质子和一个氘。正因为氧元素上面存在这两个空穴位置，两个氢才有机会与之相匹配，从而形成了水分子的。
图为氦元素结构侧视图
二、氦元素
氦元素处于第一周期的末位，氦上面没有凸出来多余的氘，所以不带正价；又没有凹进去的空穴，所以也不带负价。氦元素自身状态工整、左右对称，核外磁力线饱满，它对其它想加入的氢或氘的弹性排异力极大。故所以氢和其它带正价元素上面的氘都无法与之结合。因此，氦元素的化合价只能是0价。
值得注意的是，假如强行往氦上面加一个氘，注意！是一个氘。这就意味着氦元素又开辟了一个新的周期。氦元素也就变成了锂元素。
假如往氦上面强行加一个氢，氦就被强化成了一个氦的同位素了。即氦上面的一个氘上面再加上一个氢，这个氘就串联成了一个氚，该同位素就由一个氘和一个氚结合成了氦五，而不是形成某种元素的化合价。
图为锂元素结构俯视图
三、锂元素
锂元素是在氦元素基础上加入一个氘形成的。
锂元素处于第二周期中第一个加入进去的氘。这个氘十分显眼的暴露在氦元素的外面，这凸出来的那个氘，就属于正1价。
说到这里，现在就可以下这样一个关于化学价的定义了。即凡事已经排入原子核最外层的氘，有一个氘就是正一价；有两个氘就成了正二价，有三个氘就成了正三价，有四个氘就成了正四价。
锂元素除了拥有正一价以外，它应该同时还有-1价、-2价、-3价。甚至它还有-4价、-5价、-6价、和-7价的理由。因为锂元素显示，氦元素上面只排了一个氘，为了达到八个平衡，后面还有七个空缺的位置，这些空位从理论上讲，它们应该能够分别与其它多个带有正价的元素进行化合的。当然，至于锂元素除正一价外，是否还存在着其它几个负价，还需要实验证实，这只是通过理论推导所得出的预言。
图为铍元素结构俯视图
四、铍元素
铍元素是在氦元素外加入两个氘形成的。
依据凡是暴露在最外层的氘都是正价判断。铍元素拥有两个正价。即正1价和正2价。 除此之外，铍元素上面还存在六个空位没有排满。于是，理论上讲铍元素还同时拥有负1价、负2价、负3价、负4价、负5价和负6价。从理论上说，铍不仅可以与一个或两个带有负价空位的原子结合，它还能与其它多个带有正价的原子结合成不同的化合物。
图为硼元素结构俯视图
五、硼元素
硼元素是在氦元素的基础上，加上三个氘所组成。
硼元素上面的三个氘，分别为正1价、正2价和正3价。硼元素上面三个凸出来的氘，分别可与其它带有三个负价的原子，包括不同的原子形成新的化合物。
硼元素除了三个正价外，它应该还存在着-1价、-2价、-3价、-4价和-5价。因为三个正价加五个负价，就等于氦元素上面总共拥有达到平衡状态的八个价位。关于 硼元素的负价也属于理论推导出来的结论。
图为碳元素结构俯视图
六、碳元素
碳元素是在氦元素基础上加4个氘形成。
由于这四个氘都暴露在元素的最外面，所以这四个氘都为阳性的正价。即+1价、+2价、+3价和+4价。但是碳元素上只排进去了四个氘，要是排满8个稳定，那它还有四个空缺位置，这四个空位就是构成负价的空位：也就是-1价、-2价、-3价和-4价。所以碳元素拥有的四个正价，可与两个带有负2价的氧元素化合成二氧化碳，也可以与四个带有正价的氢结合成甲烷。
碳元素同时拥有四个正价和四个负价，这是碳元素得以神通广大的原因所在。
图为氮元素结构俯视图
七、氮元素
氮元素是在氦元素基础上加上5个氘组成。
氮元素外层的5个氘都是正价。所以氮元素有+1价、+2价、+3价+4价和+5价。同时，氮在氦元素上面离排满八个氘还有三个空位。所以氮元素同时还拥有-1价、-2价和-3价的三个负价空穴位置。
至此，我们已经知道，在化学反应中，负价一定是与正价进行阴阳匹配的。这也正好表明，元素间的作用力就是电磁力，并且是异性相吸力作用。同时也证明元素是由氘叠加而成的事实。
图为氧元素结构俯视图
八、氧元素
氧元素是在氦核的基础上叠加上六个氘组成。
氧元素外层凸出来的六个氘，根据凸出为正，凹陷为负的判定。理论上氧元素可带有六个正价和两个负价。 但值得我们注意的是，由于氧元素外层已经排满了六个氘，仅仅还剩下两个空位没排满，所以氧的六个氘在空间结构上相互依靠、紧密有序，再加上它们的磁力线回路也比较丰满，对外来某种带有负价的元素赋有的弹性排斥力也比较大，因而其它带有负价的原子想插入氧元素是相当困难的。尤其是氦上面的一个氘已经排满了四个氘，排斥力非常大。而氦上面的另一个氘也已经排上了两个氘，这两个带有正价的氘是有可能与其它带有两个负价的原子结合的。不过，结合时最好旁边没有带正价的原子存在，否则带两个正价的原子就会先入为主地与氧上面的两个负价相结合，从而沾满了氧原子周围的空间环境，导致氧上面两个带有正价的氘无法与其它带有两个负价的原子构成某种化合物了。
总的来说，氧原子通常显负二价。
图为氟元素结构俯视图
九、氟元素
氟元素是在氦元素基础上叠加上7个氘而成。
氟元素外层有七个氘，所以它们都是正价。氟元素还剩下一个空位没有排满。这个空位清晰地表明，它只有一个负价，因为它还有一个空位可用来与其它带有正价的原子化合。比如可以接纳带有正价的一个氢，或者是其它带有一个正价的原子形成某种化合物。
由于氟元素已经排进氦上面的氘多达七个。这就说明，理论上它可以拥有一至七个正价，但实际上它往往是利用不了的。其原因近似于上述已经描述过的氧元素，其情形的确有点尴尬。
图为氖元素结构俯视图
十、氖元素
氖元素是在氦元素基础上再叠加上八个氘组成。
氖元素外层正好排满八个氘。因此，它既没有凸出来的一个氘，也没有凹进去的一个空位。氖元素结构状态平衡，磁力线丰满有序，磁力线对外来原子的弹性排斥力十足。氖元素显得十分自信、稳重和孤傲。所以它既没有正价又没有负价，它的化合价为0价。
关于元素上面化合价，暂时举例说明于此。
综上所述，元素的化合价有正价和负价之分。正价是元素最外层凸出来的那几个氘，如铍元素上面的两个氘。
负价是元素最外层上没有排满氘的那几个空穴，如氧元素上还有两个没有排满的空缺位置。
元素形成化合价的口诀是：核外（元素最外层）之氘，「凸出为正，凹陷为负」。
当我们知道了元素化合价的来龙去脉以后，就能对着元素化合价图谱，来做出相对明确的元素配伍，并进行游刃有余的理论探究，以尽快找到形成某种新化合物的可能途径。而不像是过去那样，对着元素化合价的死板套用和实验试错。从而大大节约了化学研究的时间投入。
