En el $\ce{CaF2}$, el calcio es un metal del grupo 2 y el flúor un no metal muy electronegativo del grupo 17. La elevada diferencia de electronegatividad entre ambos átomos favorece la transferencia electrónica del metal al no metal, predominando el enlace iónico mediante la formación de una red cristalina de iones $\ce{Ca^{2+}}$ y $\ce{F-}$. En el $\ce{CO2}$, tanto el carbono como el oxígeno son no metales con electronegatividades altas; la diferencia entre ellos no es suficiente para la transferencia de electrones, por lo que comparten pares de electrones estableciendo enlaces covalentes polares.

El $\ce{CO2}$ es una molécula de geometría lineal tipo $AB_2$ y, debido a la anulación de sus momentos dipolares, es apolar. Sus fuerzas intermoleculares son de dispersión de London, que son muy débiles. El $\ce{H2O}$ es una molécula de geometría angular tipo $AB_2E_2$ y muy polar, que presenta enlaces de hidrógeno, una interacción intermolecular especialmente intensa. El $\ce{CaF2}$ es un sólido iónico cuya estructura se mantiene por fuertes fuerzas electrostáticas en una red tridimensional, lo que requiere mucha más energía para ser vencida que las fuerzas intermoleculares. El orden creciente de puntos de ebullición es:

La energía reticular ($U$) de un cristal iónico se rige por la ley de Coulomb y es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la distancia interatómica ($r_0$). En los tres compuestos, las cargas de los iones son $+1$ para el metal y $-1$ para el flúor. Al descender en el grupo de los alcalinos ($\ce{Li} \to \ce{Na} \to \ce{K}$), aumenta el número de niveles de energía ocupados y el apantallamiento ($S$), lo que provoca un aumento del radio iónico a pesar del aumento de la carga nuclear. Por tanto, los radios iónicos siguen el orden $r(\ce{Li+}) < r(\ce{Na+}) < r(\ce{K+})$. Al ser el ion $\ce{Li+}$ el de menor radio, la distancia $r_0$ en el $\ce{LiF}$ es la menor de todas, maximizando la energía reticular.