Een polaire covalente binding is een covalente binding waarbij de elektronen niet gelijk verdeeld zijn tussen de twee atomen. Dit kan gebeuren wanneer de twee atomen verschillende elektronegativiteiten hebben, wat betekent dat het ene atoom sterker elektronen aantrekt dan het andere. Bij NO2- hebben de zuurstofatomen een hogere elektronegativiteit dan het stikstofatoom, waardoor de elektronen meer richting de zuurstofatomen worden getrokken. Hierdoor ontstaat een gedeeltelijke negatieve lading op de zuurstofatomen en een gedeeltelijke positieve lading op het stikstofatoom.