Cuando los átomos comparten un par de sus electrones de valencia, se forma un solo enlace covalente entre los átomos. Los átomos que comparten dos o tres pares de electrones forman enlaces dobles covalentes o enlaces triples covalentes, respectivamente.
Todos los átomos, excepto los de los gases nobles, tienen una tendencia a mover sus electrones de valencia de una manera que les permite alcanzar una configuración electrónica estable de gas noble. Los electrones de valencia pueden ser transferidos entre átomos o compartidos. Cuando los electrones se transfieren de un átomo a otro, se forma un enlace iónico. Cuando dos átomos comparten electrones de valencia, se forma un enlace covalente. Los átomos en una molécula covalente se mantienen unidos por la fuerza electrostática de atracción entre los núcleos positivos de los átomos y la carga negativa de los pares de electrones compartidos entre ellos.
Los enlaces covalentes se forman entre átomos no metálicos. Los no metales se caracterizan por su capacidad para alcanzar su estructura de gas noble más cercana al ganar de uno a cuatro electrones en su capa de valencia, dependiendo de cuántos necesiten. En lugar de obtener una configuración electrónica estable a través de la transferencia de electrones, en enlaces covalentes, los átomos no metálicos comparten uno o más pares de electrones entre sí. Los pares de electrones están formados por una contribución de un número igual de electrones de cada átomo. Por ejemplo, en el cloruro de hidrógeno, un electrón de hidrógeno y un electrón de la capa de valencia del cloro se comparten entre los dos átomos. Con el par compartido, el hidrógeno alcanza una configuración electrónica similar a la del helio y el cloro logra la configuración electrónica del argón.