Ковалентний зв'язок — це як двоє друзів, які ділять одну парасольку: обом вигідно триматися поруч, бо кожен отримує захист від дощу. У хімії «парасолька» — це спільна пара електронів, яку два атоми використовують разом, щоб заповнити свої зовнішні електронні оболонки та стати стабільнішими. Слово «ковалентний» буквально означає «спільна валентність» — атоми об'єднують свої валентні електрони, а не передають їх одне одному.
Ковалентний зв'язок — найпоширеніший тип зв'язку в природі, особливо серед неметалів. Молекула води H₂O має два ковалентних зв'язки: Оксиген ділить по одній парі електронів з кожним Гідрогеном. У молекулі кисню O₂ — подвійний ковалентний зв'язок (дві спільні пари). У молекулі азоту N₂ — потрійний (три спільні пари), що робить його одним із найміцніших зв'язків у природі. Алмаз — це Карбон, де кожен атом утворює чотири ковалентних зв'язки з сусідами, створюючи надзвичайно тверду структуру.
Ковалентні зв'язки бувають полярними і неполярними. Якщо два однакових атоми ділять електрони — зв'язок неполярний (O₂, N₂, Cl₂): електрони розподілені рівномірно. Але якщо атоми різні і мають різну електронегативність — зв'язок полярний: електрони зміщені до більш електронегативного атома. У воді Оксиген «перетягує» електрони на себе, створюючи полярні зв'язки — саме тому вода є чудовим розчинником та має безліч унікальних властивостей.