· NO₂ — cząsteczka polarna
· N2O4 — cząsteczka niepolarna
Cząsteczka jest polarna, gdy w jej wnętrzu występuje nierównomierny rozkład ładunku elektrycznego, co oznacza, że jeden fragment cząsteczki ma ładunek częściowo dodatni (δ+), a inny częściowo ujemny (δ−). Taka sytuacja wynika przede wszystkim z różnicy elektroujemności między atomami – jeśli jeden atom silniej przyciąga elektrony wiązania, powstaje tzw. moment dipolowy. Jednak sama obecność wiązań spolaryzowanych nie wystarcza, aby cała cząsteczka była polarna – kluczowe znaczenie ma także jej geometria przestrzenna. Cząsteczka będzie polarna tylko wtedy, gdy wektory momentów dipolowych nie znoszą się wzajemnie.
Z kolei cząsteczka jest niepolarna, gdy ładunek rozkłada się w niej równomiernie, czyli nie ma trwałego momentu dipolowego. Dzieje się tak w dwóch głównych przypadkach. Po pierwsze, gdy wiązania są niespolaryzowane (np. w cząsteczce H₂, gdzie oba atomy są identyczne). Po drugie – co bardzo istotne – gdy cząsteczka ma wiązania spolaryzowane, ale ich momenty dipolowe znoszą się dzięki symetrycznej budowie.
Podsumowując: o polarności cząsteczki decydują dwa czynniki: różnica elektroujemności atomów (czy wiązania są spolaryzowane) oraz kształt cząsteczki (czy momenty dipolowe się znoszą). Tylko gdy oba te warunki prowadzą do powstania niezrównoważonego momentu dipolowego, cząsteczka jest polarna; w przeciwnym razie pozostaje niepolarna.