ترجع فكرة الترابط التساهمي إلى جيلبرت لويس الذي وصف في عام 1916 م مساهمة أزواج الإلكترونات بين الذرات. وقد اقترح ما يسمى بناء لويس، أو الشكل الإلكتروني النقطي الذي تكون فيه إلكترونات التكافؤ (الموجودة في غلاف التكافؤ)، وهي ممثلة بنقط حول الرمز الذري، وتكون أزواج الإلكترونات الموجودة بين الذرات ممثلة للروابط التساهمية. كما أن الأزواج بكثرتها تمثل روابط كثيرة، مثل: الرابطة الثنائية أو الثلاثية. وهناك طريقة أخرى لتمثيل الرابطة، وتكمن في تمثيلها خطوطاً موضحة باللون الأزرق. في حين أنّ فكرة تمثيل أزواج الإلكترونات تعطي طريقة مؤثرة؛ لتصور الرابطة التساهمية؛ لأن دراسات ميكانيكا الكم تحتاج إلى فهم طبيعة تلك الرابطة، وتوقع تركيب وخواص الجزيئات البسيطة. وقد قدّم والتر هتلر وفريتز لندن أول توضيح ناجح من وجهة نظر ميكانيكا الكم للترابط الكيميائي، وخاصة للهيدروجين الجزيئي، وذلك في عام 1927 م. وقد كان عملهما مبنيا على أساس تصور رابطة التكافؤ، حيث افترضا أنّ الرابطة الكيميائية تتكوّن عند وجود تداخل جيد بين المدارات الذرية للذرات المساهمة. وتكون بين هذه المدارات الذرية زاوية محددة. كما تكون هذه الرابطة في الغالب بين غير الفلزات فقط.

والرابطة التساهمية هي أحد أشكال الترابط الكيميائي، وتتميز بمساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين الذرات؛ مما ينتج عن ذلك تجاذب جانبي يعمل على تماسك الجزيء الناتج. وتميل الذرات إلى المساهمة، أو المشاركة بإلكتروناتها بالطريقة التي تجعل غلافها الإلكتروني ممتلئا. وهذه الرابطة دائما أقوى من القوى التي بين الجزيئات، كما أنها تشبه الرابطة الأيونية في القوة، وتكون أحيانًا أقوى منها. وتحدث الرابطة التساهمية في الغالب بين الذرات التي لها سالبية كهربية عالية؛ لأن ذلك يستلزم طاقة كبيرة؛ لتحريك إلكترون من الذرة والرابطة التساهمية تحدث في الغالب بين غير الفلزات، حيث تكون الرابطة الأيونية أكثر شيوعًا بين الذرات الفلزية. وبعكس الرابطة الأيونية، حيث ترتبط الأيونات بقوى كهروستاتيكية (Electrostatics) غير موجهة، وتكون الرابطة التساهمية حينها عالية التوجيه. وينتج عن ذلك ميل الجزيئات المرتبطة تساهميًّا إلى التكوّن في هيئة أشكال مميزة قليلة نسبيا، وبزوايا محددة.

التساهمية القطبية

وتحدث عندما تكون الرابطة التساهمية بين ذرتين مختلفتين في السالبية الكهربائية؛ لأنّ الزوج يكون منجذبًا أكثر إلى الذرة ذات السالبية الكهربائية العليا، ومن ثم تظهر شحنة سالبة جزئية على هذه الذرة وشحنة موجبة جزئية على الذرة ذات السالبية الدنيا وهذه الرابطة تشارك فيها الإلكترونات مشاركة غير متساوية. ومن الأمثلة المشهورة على هذه الرابطة تلك التي تحدث بين الأكسجين والهيدروجين.

التساهمية غير القطبية

إذا كانت الذرتان متساويتان أو متقاربتان في السالبية فإنّ الرابطة تكون تساهمية غير قطبية، مثل: ₂H، Cl، وفي هذه الحالة لا تعتمد قطبية المركب على الرابطة ، بل تعتمد على العزوم الكهربائي. وهذه الرابطة تنشأ بين ذرات العنصر نفسه، وتمثل ذلك الرابطة غير القطبية الثلاثية التي تنشأ بين ذرات النيتروجين في جزيء النيتروجين.

الرابطة التساهمية التناسقية

تتم بين ذرتين إحداهما تحتوي على زوج أو أكثر من الإلكترونات الحرة، والثانية تلزمها هذه الإلكترونات؛ للوصول إلى حالة الاستقرار، فالزوج الإلكتروني هنا لا تسهم فيه الذرتان، وإنما تسهم فيه إحداهما فقط، مثل: تفاعل النشادر مع كلوريد الهيدروجين؛ لإنتاج ملح كلوريد الأمونيوم، حيث تتكون رابطة تناسقية بين ذرة النيتروجين في النشادر وذرة الهيدروجين في كلوريد الهيدروجين. بمعنى أن الرابطة التناسقية تتكوّن بين ذرة مانحة، تتكوّن عليها شحنة موجبة، وذرة مستقبلة، تتكون عليها شحنة سالبة. ويشار إلى الرابطة التناسقية في العادة بسهم يتجه من الذرة المانحة إلى الذرة المستقبلة (انظر: الشكل رقم 10). وحقيقة ما حدث في التفاعل السابق هو ارتباط جزيء النشادر بالبروتون؛ ليتكوّن أيون الأمونيوم.

شكل رقم 10 الرابطة التساهمية التناسقية؛ لإنتاج كلوريد الأمنيوم.