主要以共價鍵結合形成的化合物，叫做共價化合物。不同種非金屬元素的原子結合形成的化合物（如CO₂、ClO₂、B₂H₆、BF₃、NCl₃等）和大多數有機化合物，都屬于共價化合物。在共價化合物中，一般有獨立的分子（有名符其實的分子式）。通常共價化合物的熔點、沸點較低，難溶于水，熔融狀態下不導電，硬度較小。有些離子型化合物中也可能存在共價鍵結合。例如，NaOH分子中既有離子鍵又有共價鍵。有些共價化合物中局部區域也可能包含離子鍵的成分，例如苯酚鈉等。以共價鍵結合的有限分子（即共價化合物分子），且靠分子間范德華力作用而凝聚成的晶體，是典型的分子晶體，如CO₂晶體、苯的晶體等。以共價鍵結合的無限分子形成的晶體屬于共價型晶體或原子晶體，它是由處于陣點位置的原子通過共價鍵結合而成的晶體，如金剛石晶體、單晶硅和白硅石（SiO₂）晶體。