W wiązaniu kowalencyjnym elektrony walencyjne dzielone są między dwa niemetalowe atomy w celu wypełnienia obu zewnętrznych powłok. Atomy niemetali mają zazwyczaj prawie kompletne zewnętrzne orbitale, dlatego starają się je wypełnić i stać się stabilne, dzieląc elektrony ze sobą.
Elektrony walencyjne są zaangażowane w każdy rodzaj wiązania. Gdy niemetalowe i metalowe atomy wiążą się, zwykle robią to jonowo. Atom metalu przekazuje jeden lub więcej z jego kilku walencyjnych elektronów w celu zubożenia swojej zewnętrznej orbity, podczas gdy niemetalny atom przyjmuje elektrony do wypełnienia swojej zewnętrznej orbity. Kiedy dwa wiązania niemetali nie mają znacząco większego przyciągania do elektronu, elektrony walencyjne są dzielone, a nie przekazywane.