共价键（Covalent bond），是指通过共用电子形成的两个原子间的化学键，所有非金属元素化合物的键都是共价键。在共价键中，原子之间以电子对的形式共用其外层（价层）电子，每个原子在共用电子对中为其所拥有的电子贡献出一至多个电子，以达到稳定的电子结构以形成分子。共价键是化学反应中形成化合物的主要手段之一。具有共价键的分子在物理性质和化学性质上呈现出一些共性。
共价键的形成需要考虑原子的价电子数及其相应的排布方式。共价键的强度通常是反应中最决定性的因素，它被描述为一对原子之间的化学连接。共价键也可以有共价的极性，即由于共用电子对之间的电负性差异引起一侧的原子和电子云（电子的几率密度）比另一侧更具向心性。共价键是化学中起着重要作用的一个重要概念。
共价键是化学中成分组成的基本单元之一。理解共价键的性质和作用，对于化学和分子生物学等领域的研究具有十分重要的意义。