[요약] 전자쌍이 원자 두 개에 공유되어 형성된 화학결합을 말하며, 전자쌍결합, 등극결합이라고도 한다.

전자쌍이 원자 두 개에 공유되어 형성된 화학결합을 말하며, 전자쌍결합, 등극결합이라고도 한다. 결합에 관여한 전자쌍을 : 표로 표시하고 단일결합 C-H를 C : H, 2중결합 C=C를 C : : C로 표시할 수 있다.

결합에 전자쌍이 관여한다는 생각은 루이스 랭뮤어의 원자가이론에서도 제창된 바 있었다. 그들의 이론에서는 한 공유결합에 관여하는 전자 두 개는 원자 두 개에 공유되고 그 결과 각 원자는 0족 원소형의 안정된 전자구조를 취하게 된다. 이를테면 수소분자에서는 수소원자가 전자 두 개를 공유하여 헬륨형 전자구조를 취하고 있다. 이와 같은 입장에서 수소원자가 하나의 공유결합에 관여하는 것, 즉 공유원자가가 1임을 설명할 수 있다. 그러나 전자쌍의 형성에 의해 안정된 결합을 형성하는 기구는 양자역학에 입각한 하이틀러런던의 이론에 의해 비로소 설명되었다.

공유결합은 전기음성도가 같거나 거의 같은 원자 간에 생긴다. 공유결합의 결합에너지는 화학결합 중 가장 강하며(수십 내지 수백 kJ/㏖), 방향성이 있고, 분자가 입체구조를 취하게 한다. 두 원자들은 단일의 공유결합에서 두 개의 전자들을 공유할 수 있거나, 이중의 공유결합에서 4개의 전자, 삼중의 공유결합에서 6개의 전자들을 공유할 수 있다.

다이아몬드는 탄소의 공유결합에 의해 구성되어 있다. 생체의 경우 핵산, 단백질, 복합지질 등의 거대분자의 1차구조도 대부분 공유결합에 의해 구성되어 있다.