Les composés moléculaires ont des points de fusion et d'ébullition bas. Ils sont de mauvais conducteurs d'électricité et sont insolubles dans l'eau mais solubles dans les composés organiques tels que l'alcool et l'éther. Les composés moléculaires sont formés par le partage de paires d'électrons entre les atomes.
Les liaisons formées par le partage d'électrons sont appelées liaisons covalentes. Les composés moléculaires peuvent avoir une liaison covalente simple, double ou triple selon le nombre de paires d'électrons partagées entre les atomes formant la liaison.
Les liaisons covalentes entre les atomes d'un composé moléculaire sont fortes, ce qui donne lieu à des formes spécifiques de molécules dans les composés covalents. Une molécule d'hydrogène se forme lorsque deux atomes d'hydrogène partagent une paire d'électrons pour compléter le doublet d'électrons dans la couche la plus externe.
Une molécule d'oxygène se forme lorsque deux atomes d'oxygène partagent une paire d'électrons. Le numéro atomique de l'oxygène est 8 et il a six électrons de valence dans sa couche la plus externe. Pour compléter l'enveloppe extérieure avec huit électrons, l'atome d'oxygène a besoin de deux électrons. Les deux atomes d'oxygène partagent une paire d'électrons et forment une seule liaison covalente. Ainsi, les deux atomes d'oxygène acquièrent la configuration électronique d'octet stable.
De même, une molécule d'azote se forme lorsque deux atomes d'azote partagent trois paires d'électrons pour former une triple liaison covalente entre les deux atomes d'azote.