Hydro, cacbon và oxy thường tạo thành liên kết cộng hóa trị. Có hai dạng liên kết cộng hóa trị, có cực và không cực, tùy thuộc vào việc các nguyên tử có chia sẻ các electron như nhau hay không.
Nguyên tử bền khi lớp vỏ ngoài của chúng có đầy đủ các electron. Nếu lớp vỏ không đầy, các nguyên tử phản ứng với các nguyên tử khác để giành, tặng hoặc chia sẻ electron. Liên kết cộng hóa trị là sự chia sẻ các electron; sự chia sẻ đồng đều của các electron dẫn đến một liên kết cộng hóa trị không cực. Liên kết không phân cực chủ yếu tồn tại giữa các nguyên tử của cùng một nguyên tố. Ví dụ, oxy chứa sáu electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nó. Để có được lớp vỏ bên ngoài đầy đủ gồm 8 electron, các nguyên tử oxy tạo liên kết đôi với các nguyên tử oxy khác. Bởi vì chúng là những nguyên tử giống hệt nhau, chúng chia sẻ bốn electron như nhau.
Khi nguyên tử của hai nguyên tố khác nhau chia sẻ electron, chúng hình thành liên kết cộng hóa trị có cực. Trong liên kết cộng hóa trị có cực, các điện tử dùng chung dành nhiều thời gian của chúng ở gần nguyên tử này hơn nguyên tử kia, dẫn đến sự chia sẻ không đồng đều và một phần điện tích trên cả hai nguyên tử trong liên kết. Nước là một ví dụ về liên kết cộng hóa trị có cực. Trong nước, oxy chia sẻ electron với hai nguyên tử hydro. Tuy nhiên, oxy có nhiều lực kéo hơn đối với các electron dùng chung, tạo cho nó một phần điện tích âm và để lại cho mỗi hydro một phần điện tích dương.
