- Waterstof (H2) :Bestaat uit twee waterstofatomen die aan elkaar zijn gebonden door een enkele covalente binding.

- Zuurstof (O2) :Bestaat uit twee zuurstofatomen die aan elkaar zijn gebonden door een dubbele covalente binding.

- Stikstof (N2) :Bestaat uit twee stikstofatomen die aan elkaar zijn gebonden door een drievoudige covalente binding.

- Koolmonoxide (CO) :Bestaat uit één koolstofatoom en één zuurstofatoom, aan elkaar gebonden door een dubbele covalente binding.

- Stikstofmonoxide (NO) :Bestaat uit één stikstofatoom en één zuurstofatoom, aan elkaar gebonden door een drievoudige covalente binding.

Deze diatomische moleculen zijn stabiel vanwege de sterke covalente bindingen tussen hun samenstellende atomen. Het delen van elektronen tussen de atomen resulteert in een lagere energietoestand, waardoor deze moleculen stabiel zijn en bestand tegen dissociatie.