Quando um composto covalente é formado, os elétrons de cada átomo passam uma parte do seu tempo na órbita do outro átomo. Os elétrons são compartilhados em uma ligação covalente, com dois, quatro ou seis elétrons envolvidos a qualquer momento, dependendo do grau da ligação. Isso contrasta com a formação de compostos iônicos, em que os elétrons são roubados por um átomo de outro.
Em ligações covalentes, os elétrons de cada átomo passam uma parte de seu tempo com o outro átomo ligado, mas esse compartilhamento nem sempre é igual. Na verdade, o compartilhamento verdadeiramente igual só ocorre quando uma molécula, como as que compõem o gás nitrogênio ou oxigênio, é feita de dois ou mais do mesmo elemento. Qualquer outro elemento tem pelo menos uma ligeira diferença na eletronegatividade, a capacidade de um elemento de atrair e ligar elétrons.
Assim, quando dois elementos diferentes formam uma ligação covalente, seus elétrons compartilhados são compartilhados de forma desigual, com o elemento mais eletronegativo ganhando uma parcela maior. Os elétrons de ambos os átomos na ligação passam mais tempo com o átomo mais eletronegativo. Isso resulta em uma ligação polar, onde um lado tem uma carga negativa maior e o outro, uma carga mais positiva.