Các nguyên tử thường tạo liên kết cộng hóa trị với nhau có độ âm điện tương tự, điều này thể hiện xu hướng hút electron của nguyên tử, chẳng hạn như với cacbon và hydro, tạo thành metan. Chúng trái ngược với liên kết ion , trong đó độ âm điện rất khác nhau, như với natri và clo, chúng kết hợp với nhau để tạo thành muối ăn. Chúng thực sự tồn tại trên một chuỗi liên tục với sự khác biệt đáng kể nhưng ít hơn về độ âm điện gây ra sự hình thành các phân tử phân cực.
Hầu hết các liên kết giữa các nguyên tử ít nhất là một phần nào đó cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị thuần túy tồn tại trong phân tử chỉ chứa hai hoặc nhiều nguyên tử của cùng một nguyên tố. Ví dụ như khí oxy, nitơ, hydro và clo.
Phân tử chỉ thực sự tồn tại khi các liên kết giữa các nguyên tử có đặc tính cộng hóa trị, có nghĩa là các electron ít nhất được chia sẻ một phần bởi các nguyên tố thành viên của phân tử. Trong liên kết ion hoàn toàn, như trong muối ăn, liên kết giữa các ion hoàn toàn dựa trên điện tích trái dấu và mỗi ion natri trong tinh thể muối tinh khiết có thể chia sẻ một liên kết tương đương với mỗi ion clorua xung quanh nó trong mạng tinh thể của nó. Nếu một hợp chất ion như vậy được xem như một phân tử, thì nó thực sự sẽ có kích thước bằng toàn bộ tinh thể muối.