I composti molecolari hanno punti di fusione e di ebollizione bassi. Sono cattivi conduttori di elettricità e sono insolubili in acqua ma solubili in composti organici come alcol ed etere. I composti molecolari sono formati dalla condivisione di coppie di elettroni tra gli atomi.
I legami formati dalla condivisione di elettroni sono chiamati legami covalenti. I composti molecolari possono avere un legame covalente singolo, doppio o triplo a seconda del numero di coppie di elettroni condivisi tra gli atomi che formano il legame.
I legami covalenti tra gli atomi in un composto molecolare sono forti, e questo dà origine a forme specifiche di molecole in composti covalenti. Una molecola di idrogeno si forma quando due atomi di idrogeno condividono una coppia di elettroni per completare il doppietto di elettroni nel guscio più esterno.
Una molecola di ossigeno si forma quando due atomi di ossigeno condividono una coppia di elettroni. Il numero atomico di ossigeno è 8 e ha sei elettroni di valenza nel suo guscio più esterno. Per completare il guscio esterno con otto elettroni, l'atomo di ossigeno ha bisogno di due elettroni. I due atomi di ossigeno condividono una coppia di elettroni e formano un singolo legame covalente. Pertanto, entrambi gli atomi di ossigeno acquisiscono la configurazione dell'elettrone ottetto stabile.
Analogamente, una molecola di azoto si forma quando due atomi di azoto condividono tre coppie di elettroni per formare un legame covalente triplo tra i due atomi di azoto.