Moleculele diatomice formate din elemente diatomice sunt liniare, deoarece cel mai bun mod de a conecta două puncte este cu o linie dreaptă. Deși cei doi atomi dintr-o moleculă diatomică împărtășesc electroni, sarcina pozitivă a nucleelor determină respingerea reciprocă a atomilor, ceea ce conferă o legătură caracteristică elementelor diatomice o vibrație distinctivă care poate fi văzută sub observație științifică.
Aproximativ 99% din atmosfera Pământului constă din moleculele diatomice de azot, sau N2, și oxigenul sau O2. Azotul reprezintă circa 78% din atmosferă, iar oxigenul reprezintă încă 21%. Hidrogenul, sub formă de H2, este elementul cel mai abundent din univers.
Un bun mnemonic de folosit pentru amintirea celor șapte elemente diatomice este "Nu te teme de bere rece de gheață". Primele litere ale fiecărui cuvânt corespund simbolurilor atomice ale celor șapte elemente: H pentru hidrogen, N pentru azot, F pentru fluor, O pentru oxigen, I pentru iod, Cl pentru clor și Br pentru brom.
