Разные клеи работают по-разному. Самые надежные вступают со склеиваемым веществом (субстратом) в химическую реакцию. При этом образуются новые молекулы, частично состоящие из атомов субстрата, а частично — из атомов клея.
Многие клеи прикрепляются к субстрату силами межмолекулярного притяжения (силами Ван-дер-Ваальса). Они возникают потому, что у молекул есть электрические полюса, постоянные или временные. Молекулы притягиваются друг к другу противоположными полюсами.
Некоторые клеи образуют с субстратом водородные связи. Это особо прочный вид межмолекулярного притяжения. Водородная связь получается, когда атом одной молекулы притягивается к атому водорода другой молекулы.
Если субстрат растворяется в клее, можно склеить два предмета с помощью диффузии, то есть проникновения молекул из одного предмета в другой. Так склеивают пластиковые детали с помощью растворителя пластика. Есть и другие силы, которые могут участвовать в склеивании.