พันธะโคเวเลนต์ คือพันธะที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากอะตอม 2 อะตอมนำอิเล็กตรอนมาใช้ร่วมกัน (โดยทั่วไปแล้วหมายถึงอะตอมของธาตุหมู่ IVA, VA, VIA และ VII )

- ถ้ามีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่เรียกพันธะที่เกิดว่าพันธะเดี่ยว
- ถ้ามีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่เรียกพันธะที่เกิดว่าพันธะคู่
- ถ้ามีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่เรียกพันธะที่เกิดว่าพันธะสาม


กระบวนการเกิดพันธะโคเวเลนต์อธิบายได้ดังรูป

 

จากรูปแสดงการนำอิเล็กตรอนของ Fแต่ละอะตอมมาใช้ร่วมกันเดิม Fแต่ละอะตอมมเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 7 แต่หลังจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเกิดเป็น F2 Fแต่ละอะตอมจะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับแปดซึ่งเป็นไปตามกฎออกเตต ดังนั้นจะเห็นว่า F อะตอมนิยมสร้างพันธะเกิดเป็น F2   เพราะทำให้อะตอมที่นำอิเล็กตรอนมาใช้ร่วมกันเป็นไปตามกฎออกเตตซึ่งทำให้โมเลกุลที่เกิดขึ้นมีค่าพลังงานลดลงทำให้ความเสถียรมากขึ้นนั่นเอง (สำหรับเหตุผลที่ว่าทำไมเมื่ออะตอมแต่ละตัวใช้อิเล็กร่วมกันเกิดเป็นโมเลกุลแล้วมีเสถียรภาพเพิ่มขึ้นให้อ่านเพิ่มเติมในเรื่องทฤษฎีที่ใช้อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์ในหน้าถัดไป)

แต่ถ้าพันธะโคเวเลนซ์เกิดการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันโดยที่อิเล็กตรอนนั้นมาจากอะตอมใดอะตอมหนึ่งเรียกว่า
พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ (Coordinate covalent bonds)

ตัวอย่าง ของพันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ เช่น พันธะระหว่าง N-H ในแอมโมเนียมไอออน (NH4+)

ประเภทของพันธะโคเวเลนต์
พันธะโคเวเลนต์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. พันธะโคเวเลนต์แบบไม่มีขั้ว  คือพันธะที่เกิดจากอะตอมทั้ง 2 มีการใช้อิเล็กตรอนเท่าๆกัน (มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีหรือความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนเท่ากัน) และเมื่ออะตอมทั้งสองสร้างพันธะต่อกันแล้วอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบๆและใช้เวลากับอะตอมทั้งสองเท่าๆกัน
2. พันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้ว  อะตอมทั้งสองมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันแต่ไม่เท่ากัน นั่นคืออะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงจะดึงอิเล็กตรอนเข้าหาตัวเองได้มากกว่า
(สีเขียวมี en มากกว่า)
หรืออาจกล่าวได้ว่าเมื่ออะตอมทั้งสองสร้างพันธะต่อกันแล้วอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบๆอะตอมทั้งสองแต่ว่าจะใช้เวลาสำหรับอะตอมทั้งสองไม่เท่ากัน คือจะเกิดประจุลบขึ้นเล็กน้อย(partial negative charge) กับอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง และประจุบวกขึ้นเล็กน้อย(partial positive charge) กับอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำกว่า

สภาพขั้วของโมเลกุลโคเวเลนต์
      - โมเลกุลโคเวเลนต์ที่มีพันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้ว อาจเป็นโมเลกุลมีขั้วหรือไม่มีขั้วก็ได้
      - โมเลกุลโคเวเลนต์มีพันธะโคเวเลนต์แบบไม่มีขั้ว โมเลกุลก็ต้องไม่มีขั้วด้วย
      - สภาพขั้วของของโมเลกุลขึ้นอยู่กับผลรวมเวกเตอร์ทางคณิตศาสตร์ของทุกพันธะในโมเลกุล
ถ้าผลรวมเวกเตอร์หักล้างกันหมด (ผลรวมเวกเตอร์เท่ากับศูนย์)แสดงว่าเป็นโมเลกุลไม่มีขั้ว เช่น CO2


ตัวอย่างโมเลกุลโคเวเลนต์อื่นๆที่ไม่มีขั้ว


ถ้าผลรวมเวกเตอร์หักล้างกันไม่หมด (ผลรวมเวกเตอร์ไม่เท่ากับศูนย์)แสดงว่าเป็นโมเลกุลมีขั้ว เช่น

 

ตัวอย่างโมเลกุลโคเวเลนต์อื่นๆที่มีขั้ว


เมื่อเปรียบเทียบความแข็งแรงของแรงยึดเหนี่ยวของแต่ละอะตอมที่ยึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ภายในโมเลกุล กับ แรงระหว่างโมเลกุล (intermolecular force) จะพบว่าแรงยึดเหนี่ยวชนิดที่เป็นพันธะโคเวเลนต์มีความแข็งแรงกว่าแรงระหว่างโมเลกุลซึ่งเป็นแรงแบบอ่อนๆเท่านั้น ซึ่งแรงทั้งสองสามารถเปรียบเทียบความแข็งแรงของพันธะได้ดังรูปที่แสดงการกลายเป็นไอของเพนเทนเหลว (liquid pentane)