El radi covalent és la meitat de la distància entre dos nuclis d'àtoms iguals que estan units mitjançant un enllaç simple en una molècula neutra.
Aquesta definició no presenta problemes per molècules com Cl2, els altres halògens i per altres casos com hidrogen, silici, carboni (en forma de diamant), sofre, germani, estany i alguns altres casos. Malgrat tot, per l'oxigen, O2, la situació és menys clara ja que l'enllaç oxigen-oxigen és doble. En aquest cas i per la majoria dels elements del sistema periòdic, és necessari calcular el radi covalent a partir de molècules que contenen simples enllaços O-O o a partir de molècules amb un enllaç O-X en el qual es coneix el radi covalent d'X.
