In un legame covalente, gli elettroni sono condivisi tra gli atomi. Ciò significa che gli elettroni non sono localizzati su un singolo atomo, ma si muovono invece attorno a entrambi gli atomi nel legame. Si dice che gli elettroni in un legame covalente siano delocalizzati.

La delocalizzazione degli elettroni è ciò che conferisce forza ai legami covalenti. Più gli elettroni sono delocalizzati, più forte è il legame. Questo perché la delocalizzazione degli elettroni aumenta la sovrapposizione tra gli orbitali atomici degli atomi coinvolti nel legame. Maggiore è la sovrapposizione, più forte è il legame.

I legami covalenti sono il tipo più forte di legame chimico. Si trovano in molti tipi diversi di molecole, comprese le molecole di acqua, anidride carbonica e metano.