Uma ligação covalente é uma ligação química que envolve o compartilhamento de pares de elétrons entre átomos. Isto contrasta com as ligações iônicas, que envolvem a atração eletrostática entre íons com cargas opostas, e com as ligações metálicas, que envolvem o compartilhamento de um conjunto de elétrons entre muitos átomos.

As ligações covalentes resultam da sobreposição de orbitais atômicos, que são as regiões ao redor do núcleo de um átomo onde é mais provável que os elétrons sejam encontrados. Quando dois orbitais atômicos se sobrepõem, os elétrons nesses orbitais podem emparelhar e formar uma ligação covalente. A força da ligação covalente depende da quantidade de sobreposição entre os orbitais atômicos.

As ligações covalentes são normalmente formadas entre átomos com eletronegatividades semelhantes, o que é uma medida da capacidade de um átomo de atrair elétrons. Quando átomos com eletronegatividades diferentes se ligam, os elétrons não são compartilhados igualmente e a ligação resultante é considerada covalente polar. Em uma ligação covalente polar, um átomo tem uma carga ligeiramente positiva e o outro átomo tem uma carga ligeiramente negativa.

As ligações covalentes são muito importantes na química orgânica, que é o estudo de moléculas baseadas em carbono. Os átomos de carbono são capazes de formar quatro ligações covalentes, o que lhes permite formar uma grande variedade de moléculas complexas.