분자 내의 두 원자가 원자가 결합선 둘로 연결되는 결합. 기호 =로 표시한다.

공유결합일 때는 : : 로 표시할 때도 있다.

일반적으로 공유결합에서 두 전자로 이루어진 화학결합을 단일결합, 4개의 전자로 이루어진 화학결합을 2중결합이라고 한다.

여기에서 산소원자의 가장 바깥 껍질에 있는 p_x전자끼리로만 이루어진 결합은 결합이고, 제2의 결합은 p;전자끼리로만 이루어진 π결합이다.

에틸렌의 탄소끼리의 결합도 2중결합이다(C=C의 2중결합을 특히 에틸렌결합이라고 한다). 이 경우는 sp²혼성오비탈 종류만으로 이루어져 있는 σ결합과 분자평면에 수직인 p;오비탈로 이루어져 있는 π결합에 의해 2중결합이 생긴다.

2중결합은 반응성이 풍부하다.

같은 원자종류의 결합길이를 비교하면 단일결합 쪽이 길다.