Compartilhamento de elétrons é o compartilhamento dos elétrons mais externos entre dois ou mais átomos sem a transferência completa de elétrons para formar íons. Quando os átomos compartilham elétrons, uma ligação covalente é formada.
Os átomos são mais estáveis quando sua camada de elétrons mais externa está completa. Para completar a camada mais externa, alguns átomos perdem elétrons para formar íons positivos, enquanto outros ganham elétrons para formar íons negativos. No entanto, alguns átomos compartilham elétrons com átomos vizinhos para estabilizar sua camada de elétrons mais externa sem formar íons. Nesses casos, nenhum dos átomos é ionizado, uma vez que o par compartilhado de elétrons não é puxado a uma distância suficiente do núcleo do átomo para ser considerado "removido" do átomo. Isso impõe uma restrição de distância entre os dois átomos que compartilham seus elétrons, que tendem a estar mais próximos um do outro do que se não estivessem compartilhando os elétrons.
Um exemplo de compartilhamento de elétrons pode ser visto no gás hidrogênio. O hidrogênio tem apenas um elétron em sua camada de valência e precisa de mais um para atingir a configuração estável de gás nobre que o hélio possui. Quando dois átomos de hidrogênio compartilham seus elétrons, eles completam a camada de valência um do outro. Da mesma forma, no metano, o carbono tem apenas quatro elétrons em sua camada de valência e precisa de mais quatro para completar sua configuração estável de gás nobre. Ele faz isso compartilhando elétrons com quatro átomos de hidrogênio, estabilizando assim o átomo de carbono e os átomos de hidrogênio.