In een covalente verbinding worden atomen met elkaar verbonden door het delen van elektronen. Covalente bindingen zijn sterker dan ionische bindingen en worden gevormd wanneer het elektronegativiteitsverschil tussen de atomen klein is. In het geval van zwaveltrioxide is het elektronegativiteitsverschil tussen zwavel en zuurstof klein (0,4), dus de binding daartussen is covalent.