Quá trình tạo thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử nước diễn ra như sau:

1. Phân tử nước (H2O) bao gồm hai nguyên tử hydro (H) và một nguyên tử oxi (O). Nguyên tử oxi có 6 electron valence trong lớp ngoài cùng, trong khi đó nguyên tử hydro chỉ có 1 electron valence.

2. Nguyên tử oxi cần 2 electron để đạt được cấu hình electron bền nhất, trong đó lớp ngoài cùng có 8 electron (cấu hình electron tương tự như khí hiếm). Nguyên tử hydro cần 1 electron để đạt được cấu hình electron bền nhất, trong đó lớp ngoài cùng cũng có 2 electron.

3. Do đó, hai nguyên tử hydro sẽ chia sẻ mỗi nguyên tử 1 electron với nguyên tử oxi. Quá trình này tạo ra hai liên kết cộng hóa trị, mỗi liên kết giữa nguyên tử hydro và nguyên tử oxi.

4. Khi chia sẻ electron, nguyên tử hydro và nguyên tử oxi đạt được cấu hình electron bền nhất. Nguyên tử hydro có thêm 1 electron, trong khi đó nguyên tử oxi có thêm 2 electron.

5. Kết quả là mỗi nguyên tử hydro có 2 electron valence và nguyên tử oxi có 8 electron valence, đạt được cấu hình electron tương tự như khí hiếm.