Több atom összekapcsolódásával molekulák jönnek létre. A molekula képződés célja a nemesgáz-szerkezet elérése.
Két hidrogénatom összekapcsolódásakor kétféle elektromos kölcsönhatás lép fel.- Mindegyik atommag vonzást gyakorol a másik atom elektronjára. Az elektron felhők átfedik egymást. A két elektron kötést létesít, kötő elektronpárt hoz létre. Az atompályákból molekulapálya alakul ki. A pauli elv a molekulapályákra is érvényes, egy molekulapályán maximálisan két elektron lehet. A kötő elektronpár által létrehozott kötés a kovalens kötés.
- Számolnunk kell az atommagok és az elektronok közötti taszítással is, ami a két atom közeledését megakadályozza. Meghatározott távolságban a vonzó és taszító hatások egyensúlyba kerülnek egymással, kialakul a stabilis hidrogén molekula.
Az elektronok megtalálási valószínűsége az atommagok közelében a legnagyobb, de jelentős a két atommag között is. Ha egy atompályán csak egy elektron van, párosítatlan elektronnak nevezzük, ha két elektron van egy atompályán, párosított elektronról beszélünk.