共有結合は、原子軌道のオーバーラップに起因します。これは、電子が最も見られる可能性が最も高い原子の核周辺の領域です。 2つの原子軌道が重複すると、それらの軌道の電子がペアになり、共有結合を形成できます。共有結合の強度は、原子軌道間のオーバーラップの量に依存します。
共有結合は通常、同様の電気誘導性を持つ原子の間に形成されます。これは、電子を引き付ける原子の能力の尺度です。異なる電気陰性度を持つ原子が結合する場合、電子は均等に共有されず、結果として生じる結合は極性共有結合と言われます。極性の共有結合では、1つの原子の正電荷がわずかに、もう1つの原子はわずかな負電荷を持ちます。
共有結合は、炭素ベースの分子の研究である有機化学において非常に重要です。炭素原子は4つの共有結合を形成することができ、さまざまな複雑な分子を形成することができます。