Numa ligação covalente, os elétrons são compartilhados entre dois ou mais átomos, ao contrário de uma ligação iônica, onde os elétrons são transferidos. Os elétrons compartilhados são mantidos em uma região entre os núcleos chamada orbital molecular. Os elétrons em uma ligação covalente são atraídos para os núcleos de ambos os átomos, o que mantém os átomos juntos. As ligações covalentes são normalmente mais fortes do que as ligações iônicas porque os elétrons são mantidos mais fortemente entre os átomos. A ligação covalente é comumente encontrada em compostos orgânicos e moléculas como água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4).