Elementos diatômicos são elementos que formam moléculas diatômicas combinando dois de seus átomos. Os elementos diatômicos são gases em seus estados naturais e incluem hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro, iodo e bromo .
Moléculas diatômicas formadas por elementos diatômicos são lineares, pois a melhor maneira de conectar dois pontos é com uma linha reta. Embora os dois átomos em uma molécula diatômica compartilhem elétrons, a carga positiva dos núcleos faz com que os átomos se repelam, o que dá à ligação dos elementos diatômicos uma vibração distinta que pode ser vista sob observação científica.
Cerca de 99% da atmosfera terrestre consiste em moléculas diatômicas de nitrogênio, ou N2, e oxigênio, ou O2. O nitrogênio constitui cerca de 78% da atmosfera e o oxigênio representa outros 21%. O hidrogênio, na forma de H2, é o elemento mais abundante do universo.
Um bom mnemônico a ser usado para lembrar os sete elementos diatômicos é "Não tenha medo de cerveja gelada". As primeiras letras de cada palavra correspondem aos símbolos atômicos dos sete elementos: H para hidrogênio, N para nitrogênio, F para flúor, O para oxigênio, I para iodo, Cl para cloro e Br para bromo.