Nel legame covalente, gli elettroni di valenza sono condivisi tra due atomi non metallici per riempire entrambi i gusci esterni. Gli atomi non metallici di solito hanno orbitali esterni quasi completi, motivo per cui cercano di riempirli e diventare stabile condividendo gli elettroni l'uno con l'altro.
Gli elettroni di valenza sono coinvolti in qualsiasi tipo di legame. Quando gli atomi di metallo e non metallici si legano, di solito lo fanno ionicamente. L'atomo di metallo dona uno o più dei suoi pochi elettroni di valenza per esaurire il suo orbitale esterno, mentre l'atomo non metallico accetta gli elettroni per riempire il suo orbitale esterno. Quando due legami non metallici, nessuno dei due ha una forza significativamente maggiore per un elettrone, ecco perché gli elettroni di valenza sono condivisi, piuttosto che trasferiti.