Une liaison covalente est une liaison chimique impliquant le partage de paires d'électrons entre atomes. Cela contraste avec les liaisons ioniques, qui impliquent l’attraction électrostatique entre des ions de charges opposées, et les liaisons métalliques, qui impliquent le partage d’un pool d’électrons entre de nombreux atomes.

Les liaisons covalentes résultent du chevauchement des orbitales atomiques, qui sont les régions autour du noyau d'un atome où les électrons sont le plus susceptibles de se trouver. Lorsque deux orbitales atomiques se chevauchent, les électrons de ces orbitales peuvent s’apparier et former une liaison covalente. La force de la liaison covalente dépend du degré de chevauchement entre les orbitales atomiques.

Les liaisons covalentes se forment généralement entre des atomes ayant des électronégativités similaires, ce qui mesure la capacité d'un atome à attirer des électrons. Lorsque des atomes ayant des électronégativités différentes se lient, les électrons ne sont pas partagés de manière égale et la liaison résultante est dite covalente polaire. Dans une liaison covalente polaire, un atome a une légère charge positive et l’autre atome une légère charge négative.

Les liaisons covalentes sont très importantes en chimie organique, qui est l'étude des molécules à base de carbone. Les atomes de carbone sont capables de former quatre liaisons covalentes, ce qui leur permet de former une grande variété de molécules complexes.