두 개의 원자가 공유결합을 할 때, 각각의 원자가 서로 전자를 내어 놓아 전자쌍을 이루고 그것을 공유함으로써 결합을 하게 되는데, 이러한 공유결합에서 결합하는 원자가 공유한 전자쌍을 공유전자쌍이라고 한다.

공유결합 물질에서는 원자가를 공유전자쌍의 수로 나타내므로 공유전자쌍이 결합선이 되며, 이러한 화합물의 결합선을 나타낸 화학식을 구조식이라 한다. 때문에 원자의 공유전자쌍을 알면 구조식을 나타내는 데 용이하다. 공유전자쌍과는 반대로 결합에 관여하지 않는 전자쌍은 비공유전자쌍 또는 고립전자쌍이라 한다.