Wiązania kowalencyjne powstają, gdy atomy dzielą się elektronami walencyjnymi z innymi atomami, aby stać się bardziej stabilną cząsteczką. Atomy dzielą się swoimi elektronami, aby całkowicie wypełnić ich zewnętrzną warstwę - skorupę walencyjną. Dwa połączone kowalencyjnie atomy mają mniej energii niż pojedyncze atomy, dzięki czemu wiązane atomy są bardziej stabilne.
Atomy tworzą wiązania kowalencyjne w wyniku zasady Oktetu. Zasada Oktetu stwierdza, że wszystkie atomy w cząsteczce muszą mieć osiem elektronów w ich powłoce walencyjnej. Zasada ta może zostać spełniona poprzez dzielenie się, utratę lub zdobywanie elektronów. Wiązanie kowalencyjne pozwala atomom na spełnienie zasady Oktetu poprzez udostępnianie.
Powodem, dla którego atomy w wiązaniach kowalencyjnych spełniają zasadę Oktetu przez dzielenie się, zamiast tracić lub zyskiwać elektrony, jest to, że wiązania kowalencyjne tworzą się między atomami o podobnych elektroujemnościach. Elektroujemność mierzy skłonność atomu do przyciągania elektronów. Atomy z podobną elektroujemnością chętniej dzielą się elektronami niż te o różnych elektroujemnościach.
Nawet do trzech wiązań kowalencyjnych może tworzyć się w jednej chwili w cząsteczce. W pojedynczym wiązaniu jedna para elektronów jest dzielona między dwa atomy. Podwójne wiązanie ma dwie pary elektronów; jest silniejszy niż pojedyncze wiązanie, ale tworzy również mniej stabilną cząsteczkę, ponieważ jest bardziej reaktywny. Potrójne wiązanie dzieli się na trzy pary elektronów, co czyni go najmniej stabilnym wiązaniem kowalencyjnym.
