En una molécula de cloruro de hidrógeno, el átomo de cloro atrae los electrones compartidos hacia sí mismo. El enlace es polar, con una carga parcial negativa en el cloro y una carga parcial positiva en el hidrógeno. La tendencia de un átomo a atraer electrones en un enlace se denomina electronegatividad. Es una propiedad relativa, no absoluta. El flúor es el elemento más electronegativo, con un valor de 3,98 en la escala de Pauling. El cesio es uno de los menos electronegativos, con un valor de 0,79.

La electronegatividad aumenta a lo largo de un periodo y disminuye al descender en un grupo. Esto se debe a que el radio atómico disminuye a lo largo de un periodo, por lo que el núcleo atrae a los electrones con mayor fuerza. Al descender en un grupo, el radio aumenta y los electrones externos se encuentran más lejos del núcleo, por lo que la atracción sobre ellos es menor. Los gases nobles suelen quedar excluidos porque no forman enlaces fácilmente.

La diferencia de electronegatividad entre dos átomos determina el tipo de enlace. Una diferencia mayor a 1,7 generalmente indica un enlace iónico. Una diferencia entre 0,4 y 1,7 indica un enlace covalente polar. Una diferencia menor a 0,4 indica un enlace covalente no polar. Estos umbrales son aproximados, pero resultan útiles para predecir el carácter del enlace.

La electronegatividad afecta las propiedades moleculares. Las moléculas polares se disuelven en disolventes polares. Las moléculas no polares se disuelven en disolventes no polares. Se forman enlaces de hidrógeno entre el hidrógeno y átomos altamente electronegativos como el oxígeno, el nitrógeno y el flúor. Estas interacciones dan forma a las proteínas, el ADN y el agua, haciendo posible la vida.