O legătură polară este un tip de legătură chimică covalentă în care sarcina electromagnetică a moleculei este împărțită între ambele capete; adică, un capăt al unei molecule are o sarcină totală pozitivă, iar celălalt capăt are o sarcină globală negativă. Legarea sarcinilor pozitive și negative în molecule separate le permite să se lege între ele. Probabilitatea ca atomii să formeze o legătură polară depinde de comportamentul electronilor de valență atunci când interacționează cu un alt atom. Electronii de valență sunt cei de pe un atom care pot face legături cu alți atomi. Aceste tipuri de legături sunt esențiale pentru formarea structurilor moleculare complexe; moleculele încărcate acționează ca joncțiuni ale unor compuși mai complecși.
Legăturile covalente se formează atunci când doi atomi se întâlnesc și au o cantitate similară de electronegativitate, care este o tendință a electronilor de a fi atrași de învelișul de valență prin nucleu și acumulează astfel o sarcină netă negativă. Învelișul de valență, sau învelișul de electroni, este învelișul exterior al unui atom. Proprietatea electronegativității depinde parțial de numărul de electroni din învelișul de valență, precum și de distanța electronilor față de nucleul atomic. Un număr mai mare de electroni în învelișul de valență crește cantitatea, în timp ce distanța față de nucleu o scade. Fluorul este cel mai electronegativ element.
Când doi atomi se întâlnesc și unul are o electronegativitate mai mare, electronii se deplasează către învelișul de valență a atomului cu electronegativitatea mai scăzută și petrec cea mai mare parte a timpului acolo, deși pot petrece perioade scurte orbitând atomul lor original. Cei doi atomi devin parte a unei molecule, iar capătul moleculei care conține cei mai mulți electroni devine în medie încărcat negativ, în timp ce capătul opus devine încărcat pozitiv.
Cel mai simplu exemplu de legătură polară este molecula de apă, care constă dintr-un atom cu doi hidrogeni legați de un atom cu un oxigen. Un atom de hidrogen este format dintr-un proton și un electron, dar deoarece prima înveliș de valență poate conține doi electroni, atomii de hidrogen se leagă cel mai adesea în perechi și creează dihidrogen. Deși cei doi atomi de hidrogen sunt legați, ei pot primi încă un electron. Între timp, oxigenul conține opt protoni și opt neutroni; primii doi electroni ocupă cel mai interior învelișul orbital al electronilor, lăsând șase în învelișul de valență cu două sloturi disponibile. Atomul de hidrogen și atomul de oxigen împart o pereche de electroni între ele, atomul de oxigen luând electronii de cele mai multe ori.
Legătura polară din apă există deoarece hidrogenul are o electronegativitate mai mică, influențată direct de numărul de electroni pe care tinde să-i atragă către sine într-o legătură covalentă: unu la doi de oxigen. Electronii orbitează atomul de oxigen și, prin urmare, îi conferă o sarcină negativă la acel capăt al moleculei. În ansamblu, moleculele create dintr-o legătură polară sunt neutre din punct de vedere electric, dar sarcinile lor sunt concentrate pe părți opuse. Acesta este cunoscut sub numele de dipol.