En polär bindning är en typ av kovalent kemisk bindning där den elektromagnetiska laddningen av molekylen delas mellan båda ändarna; dvs ena änden av en molekyl har en övergripande positiv laddning och den andra änden har en övergripande negativ laddning. Kopplingen av positiva och negativa laddningar i separata molekyler gör att de kan binda med varandra. Sannolikheten för atomer att bilda en polär bindning beror på valenselektronernas beteende när de interagerar med en annan atom. Valenselektroner är de på en atom som kan göra bindningar med andra atomer. Dessa typer av bindningar är väsentliga för bildandet av komplexa molekylära strukturer; laddade molekyler fungerar som knutpunkter för mer komplexa föreningar.
Kovalenta bindningar bildas när två atomer möts och har en liknande mängd elektronegativitet, vilket är en tendens hos elektroner att dras till valensskalet via kärnan och därmed ackumulera en negativ nettoladdning. Valensskalet, eller elektronskalet, är det yttre skalet av en atom. Egenskapen elektronegativitet beror delvis på antalet elektroner i valensskalet, samt elektronernas avstånd från atomkärnan. Ett högre antal elektroner i valensskalet ökar kvantiteten, medan avståndet från kärnan minskar den. Fluor är det mest elektronegativa grundämnet.
När två atomer möts och en har en högre elektronegativitet, flyttar elektroner till valensskalet på atomen med den lägre elektronegativiteten och tillbringar större delen av tiden där, även om de kan tillbringa korta perioder i kretslopp kring sin ursprungliga atom. De två atomerna blir en del av en molekyl, och änden av den molekyl som innehåller flest elektroner i genomsnitt blir negativt laddad, medan den motsatta änden blir positivt laddad.
Det enklaste exemplet på en polär bindning är vattenmolekylen, som består av en atom med två väten bundna till en atom med ett syre. En väteatom består av en proton och en elektron, men eftersom det första valensskalet kan hålla två elektroner binds väteatomer oftast i par och skapar diväte. Även om de två väteatomerna är bundna kan de fortfarande ta emot en annan elektron. Samtidigt innehåller syre åtta protoner och åtta neutroner; de första två elektronerna upptar det innersta elektronomloppsskalet, vilket lämnar sex i valensskalet med två tillgängliga luckor. Väteatomen och syreatomen delar ett par elektroner mellan sig med syreatomen som tar elektronerna för det mesta.
Den polära bindningen i vatten existerar eftersom väte har en lägre elektronegativitet, direkt påverkad av antalet elektroner som det tenderar att dra till sig själv i en kovalent bindning: en till syre två. Elektroner kretsar kring syreatomen och ger den därför en negativ laddning i den änden av molekylen. Som helhet är molekyler skapade från en polär bindning elektriskt neutrala, men deras laddningar är koncentrerade på motsatta sidor. Detta är känt som en dipol.