In een covalente binding delen twee of meer atomen een of meer elektronenparen. Hierdoor ontstaat er een sterke aantrekkingskracht tussen de atomen, waardoor ze bij elkaar worden gehouden in een molecuul. Waterstofgas bestaat uit twee waterstofatomen die covalent aan elkaar zijn gebonden, en water bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom die covalent aan elkaar zijn gebonden.