Pierwiastki chemiczne najprawdopodobniej tworzą wiązania kowalencyjne, które dzielą elektrony, takie jak węgiel, w przeciwieństwie do tych, które biorą je z innego pierwiastka, tworząc wiązanie jonowe. Na ogół są niemetale o podobnych elektroujemnościach. Znajdują się one w pobliżu środka tabeli okresowej, zgodnie z HowStuffWorks.
Najczystsza forma wiązania kowalencyjnego istnieje w gazach dwuatomowych. Wodór, tlen, azot i halogeny tworzą tego typu wiązania. Dzieląc elektron, spełniają one regułę oktetu dla obu atomów. Ponieważ atomy mają taką samą elektroujemność, wspólny elektron ma taką samą atrakcyjność dla obu.
Materiały organiczne wiążące węgiel i wodór wymagają wiązania kowalencyjnego. Te dwa elementy tworzą długie łańcuchy, które czasami rozgałęziają się i mają grupy funkcyjne związane z łańcuchem. Rozerwanie wiązania kowalencyjnego wymaga energii. Przeciwnie, wiele związków jonowych łatwo dysocjuje po rozpuszczeniu w wodzie.
W polarnych wiązaniach kowalencyjnych dwa atomy nadal dzielą elektron, ale z powodu różnic w elektroujemności jeden atom ma więcej przyciągania dla wspólnego elektronu niż drugi. Losowanie nie jest wystarczająco silne, aby stworzyć sytuację jonową. Jest to rodzaj wiązania obserwowany w wodzie. W rezultacie cząsteczki wody mają koniec dodatni i koniec ujemny, co czyni go polarnym rozpuszczalnikiem i daje mu zdolność rozpuszczania związków jonowych.
