Moleküler bileşikler düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Elektriğin zayıf iletkenleridir ve suda çözünmez ancak alkol ve eter gibi organik bileşiklerde çözünür. Moleküler bileşikler, elektron çiftlerinin atomlar arasında paylaşılmasıyla oluşur.
Elektronların paylaşımının oluşturduğu bağlara kovalent bağlar denir. Moleküler bileşikler, bağı oluşturan atomlar arasında paylaşılan elektron çiftlerinin sayısına bağlı olarak tek, çift veya üçlü bir kovalent bağa sahip olabilir.
Bir moleküler bileşikteki atomlar arasındaki kovalent bağlar kuvvetlidir ve bu, kovalent bileşiklerde spesifik molekül şekillerine yol açar. İki hidrojen atomu, en dış kabuktaki elektron çiftini tamamlamak için bir çift elektron paylaştığında, bir hidrojen molekülü oluşur.
İki oksijen atomu bir çift elektron paylaştığında, bir oksijen molekülü oluşur. Atomik oksijen sayısı 8'dir ve en dış kabuğunda altı değerlik elektronuna sahiptir. Dış kabuğu sekiz elektronla tamamlamak için, oksijen atomunun iki elektrona ihtiyacı vardır. İki oksijen atomu bir çift elektronu paylaşır ve tek bir kovalent bağ oluşturur. Böylece, her iki oksijen atomu da sabit sekizli elektron konfigürasyonunu elde eder.Benzer şekilde, iki azot atomu, iki azot atomu arasında üçlü bir kovalent bağ oluşturmak için üç çift elektron paylaştığında bir azot molekülü oluşur.