L'hydrogène, le carbone et l'oxygène forment généralement des liaisons covalentes. Il existe deux formes de liaisons covalentes, polaires et non polaires, selon que les atomes partagent les électrons de manière égale.
Les atomes sont stables lorsque leur enveloppe externe d'électrons est pleine. Si la coquille n'est pas pleine, les atomes réagissent avec d'autres atomes pour gagner, donner ou partager des électrons. Les liaisons covalentes sont un partage d'électrons ; un partage égal des électrons se traduit par une liaison covalente non polaire. Les liaisons non polaires existent principalement entre les atomes d'un même élément. Par exemple, l'oxygène contient six électrons dans sa couche externe. Pour obtenir une enveloppe externe complète de huit électrons, les atomes d'oxygène forment des doubles liaisons avec d'autres atomes d'oxygène. Parce que ce sont des atomes identiques, ils partagent les quatre électrons de manière égale.
Lorsque les atomes de deux éléments différents partagent des électrons, ils forment des liaisons covalentes polaires. Dans les liaisons covalentes polaires, les électrons partagés passent plus de temps près d'un atome que de l'autre, ce qui entraîne un partage inégal et une charge partielle sur les deux atomes de la liaison. L'eau est un exemple de liaison covalente polaire. Dans l'eau, l'oxygène partage des électrons avec deux atomes d'hydrogène. Cependant, l'oxygène a plus d'attraction sur les électrons partagés, lui donnant une charge négative partielle et laissant à chaque hydrogène une charge positive partielle.
