Voor covalente verbindingen zijn de representatieve deeltjes moleculen. Moleculen zijn elektrisch neutrale groepen atomen die bij elkaar worden gehouden door covalente bindingen. Covalente bindingen worden gevormd wanneer atomen elektronen delen om een ​​stabiele elektronenconfiguratie te bereiken. Moleculen kunnen bestaan ​​uit twee of meer atomen van hetzelfde element (bijvoorbeeld H2, O2) of verschillende elementen (bijvoorbeeld H2O, CO2). De eigenschappen van een covalente verbinding worden bepaald door de atomen waaruit het molecuul bestaat en de manier waarop de atomen aan elkaar zijn gebonden.