Les atomes non métalliques au sein d'une molécule covalente sont maintenus ensemble par des liaisons covalentes. Les liaisons covalentes se forment lorsque les atomes partagent une ou plusieurs paires d'électrons. Les électrons partagés sont détenus dans une région de l’espace située entre les atomes, appelée orbitale moléculaire. L'orbitale moléculaire se forme lorsque les orbitales atomiques des atomes individuels se chevauchent.

La force d’une liaison covalente dépend du nombre de paires d’électrons partagées et de la distance entre les atomes. Plus il y a de paires d’électrons partagées, plus la liaison est forte. Plus la distance entre les atomes est courte, plus la liaison est forte.