W swoich związkach bor wykazuje stan utlenienia +3. Pierwsze trzy energie jonizacji boru są jednak zbyt wysokie, aby umożliwić tworzenie związków zawierających jon B3+; dlatego we wszystkich swoich związkach bor jest związany kowalencyjnie. Oznacza to, że jeden z elektronów 2s boru jest promowany do orbitalu 2p, dając zewnętrzną konfigurację elektronową 2s12p2; orbitale s i p mogą być następnie mieszane, aby uzyskać hybrydy sp2 i sp3, które pozwalają borowi być odpowiednio trzy- i czteroordynacyjne. Trójordynowane pochodne (np. halogenki, alkile, aryle) są cząsteczkami planarnymi, które łatwo tworzą kompleksy donorowo-akceptorowe (zwane adduktami) ze związkami zawierającymi samotne pary elektronów; w tych adduktach atom boru jest czterokordynowany, a cztery grupy są rozmieszczone tetraedrycznie wokół niego. Wiązania tetraedryczne powstają w wyniku przyjęcia nie podzielonej pary elektronów od atomu donora – albo neutralnej cząsteczki albo anionu. Pozwala to na tworzenie się różnorodnych struktur. Borany w stanie stałym wykazują pięć typów struktur z udziałem kilku anionów (np. BO33-, utworzony z boru i tlenu) i wiązań z udziałem elektronów. Najbardziej znanym boranem jest tetraboran sodu, powszechnie znany jako boraks, Na2B4O7∙10H2O, który występuje naturalnie w pokładach soli. Boraks jest od dawna stosowany w mydłach i łagodnych środkach antyseptycznych. Ze względu na jego zdolność do rozpuszczania tlenków metali, znalazł on również szerokie zastosowanie jako topnik lutowniczy.

Innym związkiem boru o różnorodnych zastosowaniach przemysłowych jest kwas borowy, H3BO3. To białe ciało stałe, zwane również kwasem borowym lub ortoborowym, otrzymuje się przez traktowanie stężonego roztworu boraksu kwasem siarkowym lub solnym. Kwas borowy jest powszechnie stosowany jako łagodny środek antyseptyczny na oparzenia i rany powierzchniowe oraz jest głównym składnikiem płynów do oczu. Wśród jego innych ważnych zastosowań można wymienić wykorzystanie go jako środka opóźniającego palenie się tkanin, w roztworach do galwanizacji niklu lub do garbowania skóry oraz jako głównego składnika katalizatorów wielu organicznych reakcji chemicznych. Po podgrzaniu, kwas borowy traci wodę i tworzy kwas metaborowy, HBO2; dalsza utrata wody z kwasu metaborowego prowadzi do powstania tlenku boru, B2O3. Ten ostatni jest mieszany z krzemionką do produkcji szkła żaroodpornego (szkła borokrzemowego) stosowanego w naczyniach kuchennych i niektórych rodzajach sprzętu laboratoryjnego. Bor łączy się z węglem, tworząc węglik boru (B4C), niezwykle twardą substancję, która jest używana jako materiał ścierny oraz jako środek wzmacniający w materiałach kompozytowych.

Bor łączy się z różnymi metalami, tworząc klasę związków zwanych borowodorami. Borki są zazwyczaj twardsze, chemicznie mniej reaktywne i elektrycznie mniej oporne i mają wyższą temperaturę topnienia niż odpowiednie czyste pierwiastki metaliczne. Niektóre z borków są jednymi z najtwardszych i najbardziej odpornych na ciepło spośród wszystkich znanych substancji. Borek glinu (AlB12), na przykład, jest używany w wielu przypadkach jako substytut pyłu diamentowego do szlifowania i polerowania.

Z azotem, bor tworzy azotek boru (BN), który, podobnie jak węgiel, może istnieć w dwóch allomorficznych (chemicznie identyczne, ale fizycznie różne) formach. Jedna z nich ma strukturę warstwową przypominającą strukturę grafitu, natomiast druga ma strukturę krystaliczną sześcienną podobną do struktury diamentu. Ta ostatnia forma alotropowa, zwana borazonem, jest w stanie wytrzymać utlenianie w znacznie wyższych temperaturach i jest niezwykle twarda – właściwości, które czynią ją użyteczną jako materiał ścierny w wysokich temperaturach.

Boron reaguje ze wszystkimi pierwiastkami halogenowymi, dając monomeryczne, wysoce reaktywne trihalogenki (BX3, gdzie X jest atomem halogenu-F, Cl, Br, lub I). Te tak zwane kwasy Lewisa łatwo tworzą kompleksy z aminami, fosfinami, eterami i jonami halogenków. Przykłady tworzenia kompleksów między trichlorkiem boru i trimetyloaminą, jak również między trifluorkiem boru i jonem fluorkowym, są przedstawione w następujących równaniach:

w których ciężka kropka wskazuje, że wiązanie jest tworzone między atomami azotu i boru. Gdy trójchlorek boru przepuszcza się pod niskim ciśnieniem przez urządzenia wytwarzające wyładowania elektryczne, powstaje czterochlorek diboru, Cl2B-BCl2, i czterochlorek tetraboru, B4Cl4. Tetrachlorek diboru rozkłada się w temperaturze pokojowej, dając szereg monochlorków o wzorze ogólnym (BCl)n, w którym n może wynosić 8, 9, 10 lub 11; związki o wzorach B8Cl8 i B9Cl9 są znane z tego, że zawierają zamknięte klatki atomów boru.

Bor tworzy również szereg halogenków o wzorze ogólnym BnXn, który również zawiera zamknięte klatki atomów boru. Jednym z przykładów jest chlorek boru B4Cl4. Niestety, te interesujące halogenki, z których większość jest silnie zabarwiona, w przeciwieństwie do bardziej typowych pochodnych boru, są niezwykle trudne do przygotowania i obróbki. Substancja B4Cl4, na przykład, może być przygotowana tylko w ilościach miligramowych, a do jej produkcji potrzebne są skomplikowane techniki wyładowań elektrycznych; ponadto ulega ona samozapłonowi w powietrzu i szybko rozkłada się zarówno pod wpływem wody, jak i nawet smaru używanego do smarowania urządzeń próżniowych stosowanych do jej przygotowania.

Z wodorem bor tworzy serię związków zwanych boranami, z których najprostszym jest diboran (B2H6). Struktura molekularna i zachowanie chemiczne tych wodorków boru są unikalne wśród związków nieorganicznych. Zazwyczaj ich struktura molekularna ujawnia niektóre atomy boru i wodoru ściśle otoczone lub połączone z większą liczbą atomów niż można to wyjaśnić wiązaniem pary elektronowej dla każdej pary atomów. Ta różnorodność doprowadziła do koncepcji wiązania chemicznego składającego się z pary elektronowej, która nie jest zlokalizowana pomiędzy dwoma atomami, ale jest wspólna dla trzech atomów (trójcentrowe wiązanie dwuelektronowe). Niezwykłe trójcentrowe wiązania dwuelektronowe doprowadziły do powstania różnorodnych wielościennych związków wodorku boru. Do najbardziej rozpowszechnionych i znanych wodorków boru należą aniony decahydro-closo-decaborate (2-) i dodecahydro-closo-dodecaborate (2-). Gdy klastry wodorków boru zawierają atomy węgla, tworzą one karborany lub karbaborany (zgodnie z nomenklaturą Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej). Najczęściej spotykanym klastrem karboranowym jest icosaedryczny dikarbaboran (C2B10H12). W zależności od położenia atomów węgla w klatce borowej, dikarbaborany dzieli się na trzy izomery: orto-karboran (1,2-C2B10H12), meta-karboran (1,7-C2B10H12) i para-karboran (1,12-C2B10H12). Polihedralne borany i karborany mają zastosowanie w takich dziedzinach jak magazynowanie wodoru i medycyna, a także pełnią rolę budulca dendrytycznych struktur wielkocząsteczkowych. Diboran łączy się z wieloma różnymi związkami, tworząc dużą liczbę pochodnych boru lub boranu, w tym organiczne związki boru (np. alkilo- lub aryloborany i addukty z aldehydami).

Obecność związków boru można wykryć jakościowo przez zielone zabarwienie, jakie nadają płomieniowi zwykłego palnika laboratoryjnego lub palnika Bunsena. Ilościowo, bor jest najłatwiejszy do analizy przez przekształcenie materiału do analizy w kwas borowy przez obróbkę kwasem; nadmiar kwasu mineralnego jest następnie neutralizowany i znacznie słabszy kwas borowy jest miareczkowany (neutralizowany objętościowo) w obecności cukru, takiego jak mannitol, aby kwas był wykrywalny.

.