Wanneer atomen elektronen delen om covalente bindingen te vormen, raken de elektronen die betrokken zijn bij de binding gedelokaliseerd en zijn ze niet langer geassocieerd met een enkel atoom. In plaats daarvan behoren deze elektronen tot het gedeelde elektronenpaar dat bestaat tussen de gebonden atomen. Dit betekent dat de elektronen niet langer beperkt zijn tot de buitenste elektronenschillen van individuele atomen, maar in plaats daarvan de moleculaire orbitalen bezetten die het resultaat zijn van de combinatie van atomaire orbitalen.

Bij een covalente binding is de elektronendichtheid geconcentreerd in het gebied tussen de gebonden atomen, waardoor een zogenaamde covalente moleculaire orbitaal ontstaat. Deze moleculaire orbitaal is een gebied waar de kans op het vinden van de gedeelde elektronen het grootst is. De elektronen in een covalente binding zijn niet statisch en bewegen voortdurend binnen de moleculaire orbitaal, waarbij ze voortdurend van positie wisselen en verschillende energietoestanden innemen.

Door het delen van elektronen in covalente bindingen kunnen atomen een stabielere elektronenconfiguratie bereiken, die vaak lijkt op de elektronenrangschikking van edelgassen. Dit fenomeen van elektronendeling resulteert in de vorming van stabiele moleculen en verbindingen met unieke eigenschappen en kenmerken.