附著力促進劑的化學鍵理論是在界面間可能形成共價鍵，且在熱固性涂料中更有可能發生，這一類連結最強且耐久性最佳，但這要求相互反應的化學基團牢牢結合在底材和涂料上。因為界面層很薄，界面上的化學鍵很難檢測到。然而，確實發生了界面鍵合，從而大大提高了粘結強度。有些表面，如已涂過的表面、金屬、復合物和有些塑料，會有各種各樣的化學官能團，在合適的條件下，可和涂層材料形成化學鍵。

  有機矽烷廣泛用于玻璃纖維的底漆以提高樹脂和纖維增強塑料中玻璃的附著力，也可用作底漆或一體化混合物以促進樹脂對礦石、金屬和塑料的附著力。實質上，應用時生成了矽醇基，可與玻璃表面的矽醇基，或者也可能與其他金屬氧化物形成強的醚鍵。這類化學鍵合可發生在玻璃、陶瓷及一些金屬底材表面的金屬氫氧化物和含矽烷涂料間。

  含反應性基團如羥基和羧基的涂料傾向于和含有類似基團的底材更牢固地附著、這種機理的一個例子是三聚氰胺固化丙烯酸面漆對三聚氰胺固化聚酯底漆的優異附著力，一種可能的解釋是已固化底漆的剩余羥基會與面漆的三聚氰胺固化劑反應，實際上把底漆和面漆拉在了一起。當該涂料過烘烤（烘烤時間過長和/或固化溫度過高）時，面漆的附著力顯著減弱，有時甚至無附著力。剩余羥基會對附著力有貢獻可從IR譜圖得到證實：標準烘烤的底漆富含羥基，而過烘烤底漆即使有也只有很少的羥基。

  當底材含有反應性羥基時，在適當的條件下也會和熱固性聚氨酯涂料發生化學反應。化學鍵合也完全可適用于解釋環氧樹脂涂料對纖維素底材的優異附著力。顯然，正如紅外光譜所證實的，界面上環氧樹脂的環氧基和纖維素的羥基發生反應，導致纖維素上羥基伸縮振動峰3350cm-1和C-O的伸縮振動峰1100～1500cm-1的消失，同時環氧樹脂的環氧基915cm-1峰和氧橋對稱伸縮振動峰1160cm-1消失。

  當兩物體被放在一起達到緊密的界面分子接觸，以至生成新的界面層，就生成了附著力。附著力是一種復雜的現象，涉及到“界面”的物理效應和化學反應。上述所說的化學鍵就是現在市場的一些附著力促進劑基于化學鍵理論而研發的。