Hidrogenul, carbonul și oxigenul formează în mod obișnuit legături covalente. Există două forme de legături covalente, polar și nepolar, în funcție de faptul că atomii împart electroni în mod egal.
Atomii sunt stabili atunci când cochilia exterioară a electronilor este plină. Dacă cochilia nu este plină, atomii reacționează cu alți atomi pentru a câștiga, dona sau împărți electroni. Legăturile covalente reprezintă o partajare a electronilor; o partajare uniformă a electronilor are ca rezultat o legătură covalentă nepolară. Legăturile nepolare există mai ales între atomii aceluiași element. De exemplu, oxigenul conține șase electroni în cochilia exterioară. Pentru a obține o carcasă exterioară completă de opt electroni, atomii de oxigen formează legături duble cu alți atomi de oxigen. Deoarece aceștia sunt atomi identici, aceștia împărtășesc cei patru electroni în mod egal.
Atunci când atomii a două elemente diferite împart electroni, ele formează legături covalente polar. În legăturile covalente polar, electronii împărțiți petrec mai mult timp lângă un atom decât celălalt, rezultând o împărțire neuniformă și o încărcare parțială pe ambii atomi ai legăturii. Apa este un exemplu de legătură covalentă polară. În apă, oxigenul împarte electroni cu doi atomi de hidrogen. Cu toate acestea, oxigenul are mai multă forță asupra electronilor împărțiți, dându-i o sarcină negativă parțială și lăsând fiecare hidrogen cu o sarcină parțială pozitivă.
