مکانیزم چسبندگی شیمیایی زمانی رخ میدهد که چسب پلیمری از طریق تماس مولکولی به سطح زیرین نفوذ کند. این مکانیزم قوی ترین مکانیزم چسبندگی است که پیوند مولکولی بین گروه های عملکردی در اتم های چسب و مولکول های سطح زیرین سطح رخ می دهد. این مکانیزم ، قدرت سازه ای بسیاری از چسب ها مانند چسب های اپوکسی برای چسبیدن آلومینیوم را ارائه می کند.