Dwa pojedyncze atomy wodoru mogą być połączone ze sobą wiązaniem kowalencyjnym. Ponieważ każdy atom wodoru zawiera jeden elektron, mogą one równomiernie dzielić swoje elektrony i tworzyć silne wiązanie kowalencyjne.
Gdy dwa atomy wodoru łączą się, tworzą one cząsteczkę wodoru lub H2. Elektron w każdym atomie wodoru jest dzielony z sąsiadującym atomem wodoru. Dzięki temu każdy z atomów ma całkowicie wypełnioną osłonę elektronów walencyjnych, dzięki czemu stają się bardziej stabilne razem, niż są od siebie oddzielone. Gdy dwa atomy łączą się ze sobą i dzielą elektrony, uwalniana jest energia. To uwolnienie energii pozwala cząsteczce pozostać stabilną.