Związki molekularne mają niskie temperatury topnienia i wrzenia. Są słabymi przewodnikami elektryczności i są nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w związkach organicznych, takich jak alkohol i eter. Związki molekularne powstają w wyniku podziału par elektronów między atomami.
Wiązania utworzone przez dzielenie się elektronami są nazywane wiązaniami kowalencyjnymi. Związki molekularne mogą mieć pojedyncze, podwójne lub potrójne wiązanie kowalencyjne w zależności od liczby par elektronów dzielonych pomiędzy atomami tworzącymi wiązanie.
Wiązania kowalencyjne między atomami w związku cząsteczkowym są silne, a to powoduje powstanie specyficznych kształtów cząsteczek w związkach kowalencyjnych. Cząsteczka wodoru powstaje, gdy dwa atomy wodoru mają jedną parę elektronów, aby skompletować dublet elektronów w najbardziej zewnętrznej powłoce.
Cząsteczka tlenu powstaje, gdy dwa atomy tlenu dzielą parę elektronów. Liczba atomowa tlenu wynosi 8, aw jego najbardziej zewnętrznej powłoce znajduje się sześć elektronów walencyjnych. Aby uzupełnić zewnętrzną powłokę ośmioma elektronami, atom tlenu potrzebuje dwóch elektronów. Dwa atomy tlenu dzielą jedną parę elektronów i tworzą pojedyncze wiązanie kowalencyjne. Tak więc oba atomy tlenu nabywają stabilną konfigurację elektronów oktetu.
Podobnie, cząsteczka azotu powstaje, gdy dwa atomy azotu dzielą trzy pary elektronów, tworząc potrójne wiązanie kowalencyjne między dwoma atomami azotu.