Eine kovalente Verbindung ist ein Molekül, das durch kovalente Bindungen gebildet wird, in denen sich die Atome ein oder mehrere Valenzelektronenpaare teilen.
Chemische Verbindungen werden im Allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt: kovalente Verbindungen und ionische Verbindungen. Ionenverbindungen bestehen aus elektrisch geladenen Atomen oder Molekülen, die durch das Gewinnen oder Verlieren von Elektronen entstehen. Ionen mit entgegengesetzten Ladungen bilden ionische Verbindungen, gewöhnlich infolge einer Reaktion eines Metalls mit einem Nichtmetall.
Kovalente oder molekulare Verbindungen resultieren im Allgemeinen aus zwei Nichtmetallen, die miteinander reagieren. Die Elemente bilden eine Verbindung, indem sie Elektronen teilen, was zu einem elektrisch neutralen Molekül führt.
Der amerikanische physikalische Chemiker Gilbert N. Lewis beschrieb die kovalente Bindung erstmals 1916 in einem Artikel, obwohl er diesen Begriff nicht verwendete. Der amerikanische Chemiker Irving Langmuir verwendete den Begriff Kovalenz erstmals in einem Artikel aus dem Jahr 1919 in der Zeitschrift der American Chemical Society.
Wasser, Saccharose und DNA sind Beispiele für kovalente Verbindungen.