Boro atominė struktūra, elementas numeris 5 periodinėje lentelėje, rodo pilną vidinį dviejų elektronų apvalkalą, o atokiausiame apvalkale yra trys elektronai, todėl atomas gali sujungti tris valentinius elektronus. Šiuo atžvilgiu jis primena aliuminį, kitą boro grupės elementą; tačiau, skirtingai nei aliuminis, jis negali paaukoti elektronų kitiems atomams, kad susidarytų joninė jungtis, turinti B3+ joną, nes elektronai yra per stipriai surišti su branduoliu. Boras paprastai nepriima elektronų, kad sudarytų neigiamą joną, todėl paprastai nesudaro joninių junginių – boro chemija iš esmės yra kovalentinė. Elektronų konfigūracija ir dėl to surišimo elgsena taip pat lemia įvairių elementų formų boro kristalinę struktūrą.
Boro junginiai dažnai gali būti apibūdinami kaip „elektronų trūkumas“, nes juose dalyvauja mažiau elektronų, nei reikia normalioms kovalentinėms jungtims. Viename kovalentiniame ryšyje du elektronai dalijasi tarp atomų ir daugumoje molekulių elementai laikosi okteto taisyklės. Tačiau boro junginių, tokių kaip boro trifluoridas (BF3) ir boro trichloridas (BCl3), struktūros rodo, kad elemento valentiniame apvalkale yra tik šeši, o ne aštuoni elektronai, todėl jie yra okteto taisyklės išimtys.
Neįprasti ryšiai taip pat randami boro junginių, žinomų kaip boranai, struktūroje – šių junginių tyrimas lėmė tam tikrą cheminių ryšių teorijų peržiūrą. Boranai yra boro ir vandenilio junginiai, iš kurių paprasčiausias yra trihidridas BH3. Vėlgi, šiame junginyje yra boro atomas, kuriam iki okteto trūksta dviejų elektronų. Diboranas (B2H6) yra neįprastas tuo, kad kiekvienas iš dviejų junginio vandenilio atomų dalijasi savo elektronu su dviem boro atomais – šis išdėstymas žinomas kaip trijų centrų dviejų elektronų jungtis. Dabar žinoma daugiau nei 50 skirtingų boranų, o jų cheminė sudėtis konkuruoja su angliavandenilių sudėtingumu.
Elementinio boro Žemėje natūraliai nėra ir jį sunku paruošti grynu pavidalu, nes įprasti metodai – pavyzdžiui, oksido redukcija – palieka sunkiai pašalinamas priemaišas. Nors pirmą kartą nešvarios formos elementas buvo paruoštas 1808 m., tik 1909 m. jis buvo pagamintas pakankamai gryno, kad būtų galima ištirti jo kristalinę struktūrą. Pagrindinis boro kristalinės struktūros vienetas yra B12 ikosaedras, kurio kiekvienoje iš 12 viršūnių yra boro atomas, prijungtas prie penkių kitų atomų. Įdomi šios struktūros ypatybė yra ta, kad boro atomai sudaro pusinius ryšius, dalindamiesi vienu elektronu, o ne įprastais dviem elektronais kovalentinėje jungtyje. Dėl to boro atomų efektyvusis valentingumas yra 6, o kiekvienoje viršūnėje yra viena papildoma jungtis, leidžianti jiems prisijungti prie gretimų vienetų.
Ikozaedrai nėra sandariai sujungti ir kristalų struktūroje palieka tuštumų, kurias gali užpildyti boro ar kitų elementų atomai. Buvo pagaminta daug naudingų boro ir metalo lydinių ir boro junginių, kuriuose yra B12 icosahedra kartu su kitais elementais. Šios medžiagos pasižymi kietumu ir aukštu lydymosi tašku. Vienas iš pavyzdžių yra aliuminio magnio boridas (BAM), kurio cheminė formulė AlMgB14. Ši medžiaga išsiskiria tuo, kad turi mažiausią žinomą trinties koeficientą – kitaip tariant, ji yra itin slidi – ir naudojama kaip patvari, mažos trinties danga mašinų dalims.