Les composés covalents comprennent le méthane, le dioxyde de carbone et l'eau. Une liaison covalente se forme lorsque des électrons sont partagés entre les composés, et des paires d'électrons sont créées en conséquence.
L'eau est un composé lié par covalence car les deux électrons des deux atomes d'hydrogène sont partagés avec deux électrons du seul atome d'oxygène. Chaque hydrogène "voit" effectivement deux électrons, qui remplissent son enveloppe externe.
De même, le carbone du méthane partage un seul électron avec chacun des hydrogènes qui l'entourent, remplissant son enveloppe externe pour plus de stabilité. Encore une fois, l'hydrogène subit l'effet de deux électrons, contribuant à sa stabilité. La liaison covalente n'est pas aussi forte que la liaison dans l'eau ou le dioxyde de carbone, c'est pourquoi le méthane se décompose en ces deux molécules lorsqu'il brûle.
Une liaison covalente peut se produire dans des composés traditionnellement considérés comme ioniques. MgSO4 est du sulfate de magnésium, et tandis que la liaison entre le cation magnésium et l'anion sulfate est ionique, les liaisons entre le soufre et l'oxygène sont strictement covalentes, car elles partagent des électrons les unes avec les autres.
Le xénon, l'un des gaz rares, peut également présenter une liaison covalente dans des circonstances modérément extrêmes. Il réagit avec le fluor pour créer du difluorure de xénon. Dans ce cas, les deux atomes de fluor partagent un seul électron avec le xénon.