โดยสารที่อะตอมยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เรียกว่า สารโคเวเลนต์ (Covalent compound) เช่น

• แก๊สออกซิเจน (O₂)
• แก๊สไนโตรเจน (N₂)
• แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) 
• ฯลฯ

เนื่องจาก ธาตุอโลหะมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง ดังนั้น เมื่อรวมตัวกันจะไม่มีอะตอมใดยอมเสียอิเล็กตรอน อะตอมจึงยึดเหนี่ยวกันโดยใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน เพื่อให้อยู่ในรูปโมเลกุลที่เสถียรและเป็นตามกฎออกเตต

เช่น

น้ำ (H₂O) เกิดจากเวเลนซ์อิเล็กตรอนของไฮโดรเจน 2 อะตอม ยึดเหนี่ยวกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของออกซิเจน 1 อะตอม 

การเกิดพันธะโคเวเลนต์ของน้ำ

การเกิดพันธะโคเวเลนต์

อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันอาจมีหนึ่งคู่ สองคู่ และสามคู่  เกิดเป็นพันธะ เรียกว่าพันธะเดี่ยว (Single bond) พันธะคู่ (Double bond) และพันธะสาม (Triple bond) ตามลำดับ โดย

• อิเล็กตรอนคู่ที่อะตอมทั้งสองใช้ร่วมกัน เรียกว่า “อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ (Bond pair electrons)”
• อะตอมที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน เรียกว่า “อะตอมคู่ร่วมพันธะ”
• อิเล็กตรอนที่ไม่ได้เกิดพันธะ เรียกว่า “อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (Lone pair electrons)”

1. พันธะเดี่ยว (Single covalent bond)

เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจาก อะตอมคู่สร้างพันธะทั้งสองใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่ (ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 อิเล็กตรอน) ใช้เส้น (-) แทนพันธะเดี่ยว เช่น

• พันธะระหว่างคลอรีนใน Cl₂
• ไฮโดรเจนกับออกซิเจนใน H₂O
• คาร์บอนกับไฮโดรเจนใน CH₄ เป็นต้น

การเกิดพันธะเดี่ยว (Single covalent bond)

2. พันธะคู่ (Double covalent bond)

เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจาก อะตอมคู่สร้างพันธะทั้งสองใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่ (ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 4 อิเล็กตรอน) ใช้เส้น 2 เส้น (=) แทน 1 พันธะคู่ เช่น

• พันธะระหว่างออกซิเจนใน O₂ 
• ออกซิเจนกับคาร์บอนใน CO₂
• คาร์บอนกับไฮโดรเจนใน C₂H₂

การเกิดพันธะคู่ (Double covalent bond)

3. พันธะสาม (Triple covalent bond)

เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจาก อะตอมคู่สร้างพันธะทั้งสองใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่ (ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 6 อิเล็กตรอน) ใช้เส้น 3 เส้น แทน 1 พันธะสาม เช่น

• พันธะระหว่างไนโตรเจนใน N₂
• ไนโตรเจนกับคาร์บอนใน HCN

การเกิดพันธะสาม (Triple covalent bond)