Ένας πολικός δεσμός είναι ένας τύπος ομοιοπολικού χημικού δεσμού στον οποίο το ηλεκτρομαγνητικό φορτίο του μορίου μοιράζεται μεταξύ των δύο άκρων. Δηλαδή, το ένα άκρο ενός μορίου έχει συνολικό θετικό φορτίο και το άλλο άκρο έχει συνολικό αρνητικό φορτίο. Η σύνδεση θετικών και αρνητικών φορτίων σε ξεχωριστά μόρια τους επιτρέπει να συνδέονται μεταξύ τους. Η πιθανότητα των ατόμων να σχηματίσουν έναν πολικό δεσμό εξαρτάται από τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων σθένους όταν αλληλεπιδρούν με ένα άλλο άτομο. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι εκείνα σε ένα άτομο που μπορούν να δημιουργήσουν δεσμούς με άλλα άτομα. Αυτοί οι τύποι δεσμών είναι απαραίτητοι για το σχηματισμό πολύπλοκων μοριακών δομών. φορτισμένα μόρια δρουν ως σύνδεσμοι πιο πολύπλοκων ενώσεων.
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν δύο άτομα συναντώνται και έχουν παρόμοια ποσότητα ηλεκτραρνητικότητας, η οποία είναι μια τάση των ηλεκτρονίων να έλκονται από το κέλυφος σθένους μέσω του πυρήνα και έτσι να συσσωρεύουν ένα αρνητικό καθαρό φορτίο. Το κέλυφος σθένους, ή κέλυφος ηλεκτρονίων, είναι το εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου. Η ιδιότητα της ηλεκτραρνητικότητας εξαρτάται εν μέρει από τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο κέλυφος σθένους, καθώς και από την απόσταση των ηλεκτρονίων από τον ατομικό πυρήνα. Ένας μεγαλύτερος αριθμός ηλεκτρονίων στο φλοιό σθένους αυξάνει την ποσότητα, ενώ η απόσταση από τον πυρήνα τη μειώνει. Το φθόριο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο.
Όταν δύο άτομα συναντώνται και το ένα έχει υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται στο κέλυφος σθένους του ατόμου με τη χαμηλότερη ηλεκτραρνητικότητα και περνούν τον περισσότερο χρόνο εκεί, αν και μπορεί να περνούν σύντομες περιόδους σε τροχιά γύρω από το αρχικό τους άτομο. Τα δύο άτομα γίνονται μέρος ενός μορίου και το άκρο του μορίου που περιέχει τα περισσότερα ηλεκτρόνια κατά μέσο όρο φορτίζεται αρνητικά, ενώ το αντίθετο άκρο φορτίζεται θετικά.
Το απλούστερο παράδειγμα πολικού δεσμού είναι το μόριο του νερού, το οποίο αποτελείται από ένα άτομο με δύο υδρογόνα συνδεδεμένα με ένα άτομο με ένα οξυγόνο. Ένα άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, αλλά επειδή η πρώτη στιβάδα σθένους μπορεί να χωρέσει δύο ηλεκτρόνια, τα άτομα υδρογόνου συνήθως συνδέονται σε ζεύγη και δημιουργούν διυδρογόνο. Αν και τα δύο άτομα υδρογόνου είναι συνδεδεμένα, μπορούν ακόμα να λάβουν ένα άλλο ηλεκτρόνιο. Εν τω μεταξύ, το οξυγόνο περιέχει οκτώ πρωτόνια και οκτώ νετρόνια. τα δύο πρώτα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν το πιο εσώτερο τροχιακό κέλυφος ηλεκτρονίων, αφήνοντας έξι στο κέλυφος σθένους με δύο διαθέσιμες υποδοχές. Το άτομο υδρογόνου και το άτομο οξυγόνου μοιράζονται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων μεταξύ τους με το άτομο οξυγόνου να παίρνει τα ηλεκτρόνια τις περισσότερες φορές.
Ο πολικός δεσμός στο νερό υπάρχει επειδή το υδρογόνο έχει χαμηλότερη ηλεκτραρνητικότητα, που επηρεάζεται άμεσα από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που τείνει να τραβήξει προς τον εαυτό του σε έναν ομοιοπολικό δεσμό: το ένα προς τα δύο του οξυγόνου. Τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από το άτομο οξυγόνου και επομένως του δίνουν αρνητικό φορτίο σε αυτό το άκρο του μορίου. Ως σύνολο, τα μόρια που δημιουργούνται από έναν πολικό δεσμό είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, αλλά τα φορτία τους συγκεντρώνονται σε αντίθετες πλευρές. Αυτό είναι γνωστό ως δίπολο.