Les sept éléments diatomiques sont l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le fluor, le chlore, le brome et l'iode. Selon Princeton, les molécules diatomiques sont des molécules composées de seulement deux atomes d'éléments chimiques identiques ou différents .
Cinq des éléments diatomiques se présentent naturellement sous forme de gaz. Ceux-ci comprennent l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le fluor et le chlore. Le brome est liquide et l'iode est solide à l'état naturel.
Les éléments diatomiques n'existent jamais en tant qu'atomes uniques. Ils se produisent toujours par paires ou se combinent dans un composé avec un autre élément. Si un élément diatomique se trouve dans un composé, il est considéré comme hétéronucléaire. Une molécule diatomique qui contient deux éléments du même élément est homonucléaire.
La façon dont les molécules diatomiques se lient dépend du fait que la molécule est homonucléaire ou hétéronucléaire. Les molécules homonucléaires ont des liaisons covalentes dans lesquelles elles partagent des électrons. Ces électrons sont partagés de manière égale, il n'y a donc pas de différence d'électronégativité. Les molécules diatomiques hétéronucléaires ont des liaisons covalentes polaires dans lesquelles il existe une différence d'électronégativité.
Les molécules diatomiques sont très courantes. Environ 99% de l'atmosphère terrestre est constituée des deux molécules diatomiques d'azote et d'oxygène. En 1805, Gay-Lussac et von Humboldt ont déterminé que l'eau est formée à partir des éléments diatomiques hydrogène et oxygène. Le monoxyde de carbone, l'oxyde nitrique et le chlorure d'hydrogène sont d'autres exemples importants de molécules diatomiques.
