Quando os átomos compartilham um par de seus elétrons de valência, uma única ligação covalente é formada entre os átomos. Os átomos que compartilham dois ou três pares de elétrons formam ligações duplas covalentes ou ligações triplas covalentes, respectivamente.
Todos os átomos, exceto os dos gases nobres, têm a tendência de mover seus elétrons de valência de uma maneira que lhes permite atingir uma configuração de elétrons de gás nobre estável. Os elétrons de valência podem ser transferidos entre átomos ou compartilhados. Quando os elétrons são transferidos de um átomo para outro, uma ligação iônica é formada. Quando dois átomos compartilham elétrons de valência, uma ligação covalente é formada. Os átomos em uma molécula covalente são mantidos juntos pela força eletrostática de atração entre os núcleos positivos dos átomos e a carga negativa dos pares de elétrons compartilhados entre eles.
As ligações covalentes são formadas entre átomos não metálicos. Os não-metais são caracterizados por sua capacidade de atingir sua estrutura de gás nobre mais próxima, ganhando de um a quatro elétrons em sua camada de valência, dependendo de quantos eles precisam. Em vez de obter uma configuração eletrônica estável por meio da transferência de elétrons, em ligações covalentes, os átomos não metálicos compartilham um ou mais pares de elétrons entre si. Os pares de elétrons são formados pela contribuição de um número igual de elétrons de cada átomo. Por exemplo, no cloreto de hidrogênio, um elétron do hidrogênio e um elétron da camada de valência do cloro são compartilhados entre os dois átomos. Com o par compartilhado, o hidrogênio atinge uma configuração eletrônica semelhante ao hélio e o cloro atinge a configuração eletrônica do argônio.
