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化学において、単結合は、2 つの原子間の2 つの価電子が関与する化学結合です。つまり、原子は結合が形成される1 対の電子を共有します。 [ 1 ]したがって、単結合は共有結合の一種です。共有されると、関与する 2 つの電子はそれぞれ、それが由来する軌道を単独で所有しているわけではありません。むしろ、2 つの電子は両方とも、結合プロセスで重なり合う軌道のいずれかで時間を過ごします。ルイス構造では、単結合は AːA または AA と表記され、A は元素を表します。[ 2 ]最初の表現では、各ドットは共有電子を表し、2 番目の表現では、バーは単結合で共有される 2 つの電子の両方を表します。
共有結合は、二重結合または三重結合にもなり得る。単結合は、二重結合または三重結合よりも弱い。この強度の違いは、これらの各タイプの共有結合を構成する結合を調べることで説明できる（Moore、Stanitski、およびJurs 393）。
通常、単結合はシグマ結合です。例外はジボロンの結合で、これはパイ結合です。対照的に、二重結合は1つのシグマ結合と1つのパイ結合からなり、三重結合は1つのシグマ結合と2つのパイ結合からなります（Moore、Stanitski、およびJurs 396）。結合の強さの違いは、構成結合の数によって決まります。単結合はシグマ結合のみから成り、二重結合や三重結合はこの種の構成結合だけでなく、少なくとももう1つの結合から成り立つため、3つの中で最も弱い結合であることは当然です。
単結合は回転する能力を持ち、これは二重結合や三重結合にはない性質です。π結合の構造は回転を許容しないため（少なくとも298 Kでは）、π結合を含む二重結合と三重結合はこの性質によって保持されます。σ結合はそれほど制限的ではなく、単結合はσ結合を回転軸として回転することができます（Moore、Stanitski、およびJurs 396-397）。
結合長についても、別の特性比較が可能である。単結合は、3種類の共有結合の中で最も長い。これは、他の2種類の二重結合と三重結合では原子間の引力がより大きいためである。結合した原子間で共有される電子が増えるため、構成結合が増加すると、この引力の増加が生じる（Moore、Stanitski、Jurs 343）。
単結合は二原子分子によく見られる。単結合の例としては、H₂、 F₂ 、 HClなどが挙げられる。
単結合は、2つ以上の原子からなる分子にも見られます。単結合の例としては以下のものが挙げられます。
単結合は、メタンよりも大きな炭化水素のような複雑な分子にも見られます。炭化水素における共有結合の種類は、これらの分子の命名法において非常に重要です。単結合のみを含む炭化水素はアルカンと呼ばれます（Moore、Stanitski、およびJurs 334）。このグループに属する特定の分子の名前は、接尾辞-aneで終わります。例としては、エタン、2-メチルブタン、シクロペンタンなどがあります（Moore、Stanitski、およびJurs 335）。