Los enlaces covalentes son enlaces químicos en los que dos o más elementos se unen compartiendo electrones, en lugar de transferir electrones, como es el caso de los enlaces iónicos. Estos enlaces tienden a ocurrir con elementos no metálicos de la tabla periódica. El agua es una sustancia familiar compuesta de hidrógeno y oxígeno unidos por enlaces covalentes. Estos elementos se consideran covalentes. Otros elementos que pueden formar enlaces covalentes incluyen nitrógeno, carbono y flúor.

La tabla periódica se divide en dos grandes grupos: metales y no metales. Hay 18 no metales y más de 80 metales en la tabla periódica. Aunque el grupo de los no metales abarca elementos que exhiben una amplia variedad de características, todos estos elementos tienen ciertas cosas en común. Por ejemplo, los no metales son peores conductores del calor y la electricidad que los elementos metálicos. Los no metales también son menos densos que los metales y tienen puntos de fusión y ebullición más bajos. La característica principal de los no metales que los hace covalentes es que son altamente electronegativos, lo que los hace más propensos a formar enlaces covalentes. Los no metales también constituyen la mayor parte del tejido de los organismos vivos.

Debido a que los no metales son altamente electronegativos, son más reacios a ceder sus electrones durante el proceso de enlace. Los elementos metálicos menos electronegativos ceden fácilmente sus electrones durante el enlace para crear un compuesto estable a través del enlace iónico. Durante el enlace iónico, muchos metales ceden electrones a los no metales. Basado en la regla del octeto, que establece que los elementos quieren tener la cantidad de electrones como el gas noble estable más cercano, los compuestos se forman entre dos elementos no metálicos altamente electronegativos al compartir los electrones que ninguno de los elementos quiere ceder. Debido a que los enlaces covalentes se forman comúnmente entre dos no metales, estos compuestos exhiben muchas de las mismas características de los elementos no metálicos.

Los elementos covalentes no metálicos que se encuentran en la tabla periódica incluyen:

• hidrógeno
• carbón
• nitrógeno
• fósforo
• oxígeno
• azufre
• selenio

Además, todos los elementos halógenos, incluidos el flúor, el cloro, el bromo, el yodo y el astato, son elementos no metálicos covalentes. Los gases nobles extremadamente estables, incluidos el helio, el neón, el argón, el criptón, el xenón y el radón, también son elementos covalentes no metálicos. Estos elementos forman enlaces entre sí al compartir electrones para formar compuestos.

Los compuestos covalentes se nombran enumerando el primer, segundo y subsiguientes elementos en la fórmula del compuesto, y luego agregando la terminación «-uro» al elemento final. Si un compuesto tiene más de un electrón por elemento, el número de electrones se agrega en subíndice al lado del elemento. Por ejemplo, CF4, o tetrafluoruro de carbono, es un compuesto covalente que se considera un fuerte gas de efecto invernadero. Algunos de los compuestos más comunes que se encuentran naturalmente en la tierra están hechos de elementos no metálicos y sus enlaces covalentes. Por ejemplo, el agua, o H2O, es el compuesto más abundante en la tierra y se forma por el enlace covalente entre dos electrones de hidrógeno y un electrón de oxígeno.