Os metais centrais (Mg, Fe e Co) estão ligados aos ligantes por ligações iônicas puras, devido à diferença de eletronegatividade entre o metal e os átomos do ligante (que são ametais), predominando a atração eletrostática.

Os ligantes orgânicos, como porfirina, heme e corrinoide, coordenam os metais centrais por ligações covalentes coordenadas (coordenadas-dativas), em que o ligante doa um par de elétrons para o metal, garantindo estabilidade ao complexo.

As ligações entre o metal central e os ligantes têm caráter metálico, permitindo que os elétrons se movimentem livremente por todo o complexo, semelhante ao que ocorre em metais puros.

As ligações metal-ligante são covalentes, sem qualquer compartilhamento de elétrons, sendo mantidas apenas por atração eletrostática.