Quando gli atomi condividono gli elettroni per formare legami covalenti, gli elettroni coinvolti nel legame vengono delocalizzati e non sono più associati a un singolo atomo. Invece, questi elettroni appartengono alla coppia di elettroni condivisa che esiste tra gli atomi legati. Ciò significa che gli elettroni non sono più confinati nei gusci elettronici più esterni dei singoli atomi ma occupano invece gli orbitali molecolari che risultano dalla combinazione degli orbitali atomici.

In un legame covalente, la densità elettronica è concentrata nella regione tra gli atomi legati, formando quello che è noto come orbitale molecolare covalente. Questo orbitale molecolare è una regione in cui la probabilità di trovare gli elettroni condivisi è più alta. Gli elettroni in un legame covalente non sono statici e si muovono continuamente all'interno dell'orbitale molecolare, scambiando costantemente posizioni e occupando diversi stati energetici.

La condivisione degli elettroni nei legami covalenti consente agli atomi di raggiungere una configurazione elettronica più stabile, spesso simile alla disposizione elettronica dei gas nobili. Questo fenomeno di condivisione degli elettroni porta alla formazione di molecole e composti stabili con proprietà e caratteristiche uniche.