Kvävedioxid (NO2) är en kovalent molekyl. Det betyder att atomerna i NO2 hålls samman genom att dela elektroner, snarare än av jonbindningar. I en jonbindning överför en atom elektroner till en annan atom, vilket skapar en positiv och negativ jon. I en kovalent bindning delar atomerna elektroner, vilket skapar en stabil molekyl.

I NO2 delar kväveatomen tre elektroner med var och en av de två syreatomerna. Detta skapar en dubbelbindning mellan kvävet och varje syreatom. Dubbelbindningarna är det som håller ihop NO2-molekylen.