Polaarinen sidos on kovalenttisen kemiallisen sidoksen tyyppi, jossa molekyylin sähkömagneettinen varaus jakautuu molempien päiden välille; eli molekyylin toisessa päässä on kokonaispositiivinen varaus ja toisessa päässä kokonaisnegatiivinen varaus. Positiivisten ja negatiivisten varausten yhdistäminen eri molekyyleihin mahdollistaa niiden sitoutumisen toisiinsa. Atomien todennäköisyys muodostaa polaarinen sidos riippuu valenssielektronien käyttäytymisestä vuorovaikutuksessa toisen atomin kanssa. Valenssielektronit ovat atomin elektronit, jotka voivat muodostaa siteitä muiden atomien kanssa. Tämäntyyppiset sidokset ovat välttämättömiä monimutkaisten molekyylirakenteiden muodostumiselle; varautuneet molekyylit toimivat monimutkaisempien yhdisteiden risteyksinä.
Kovalenttiset sidokset muodostuvat, kun kaksi atomia kohtaavat ja niillä on samanlainen määrä elektronegatiivisuutta, mikä on elektronien taipumus vetää valenssikuoreen ytimen kautta ja siten kertyä negatiivinen nettovaraus. Valenssikuori tai elektronikuori on atomin ulkokuori. Elektronegatiivisuuden ominaisuus riippuu osittain valenssikuoren elektronien lukumäärästä sekä elektronien etäisyydestä atomiytimestä. Suurempi määrä elektroneja valenssikuorissa lisää määrää, kun taas etäisyys ytimestä pienentää sitä. Fluori on kaikkein elektronegatiivisin elementti.
Kun kaksi atomia kohtaavat ja yhdellä on suurempi elektronegatiivisuus, elektronit siirtyvät atomin valenssikuoreen pienemmällä elektronegatiivisuudella ja viettävät suurimman osan ajasta siellä, vaikka he voivat viettää lyhyitä aikoja alkuperäisen atominsa ympäri. Kaksi atomia tulee osaksi molekyyliä, ja sen molekyylin pää, joka sisältää keskimäärin eniten elektroneja, varautuu negatiivisesti, kun taas vastakkaisesta päästä tulee positiivisesti varautunut.
Yksinkertaisin esimerkki polaarisesta sidoksesta on vesimolekyyli, joka koostuu atomista, jossa on kaksi vetyä sitoutuneena atomiin yhdellä hapella. Vetyatomi koostuu yhdestä protonista ja yhdestä elektronista, mutta koska ensimmäiseen valenssikuoreen mahtuu kaksi elektronia, vetyatomit sitoutuvat useimmiten pareittain ja muodostavat divetyä. Vaikka kaksi vetyatomia ovat sitoutuneet, ne voivat silti vastaanottaa toisen elektronin. Samaan aikaan happi sisältää kahdeksan protonia ja kahdeksan neutronia; kaksi ensimmäistä elektronia ovat sisimmän elektronin kiertoradalla, jättäen kuusi valenssikuoreen, joissa on kaksi rakoa. Vetyatomi ja happiatomi jakavat keskenään elektroniparin ja happiatomi vie elektronit suurimman osan ajasta.
Vedessä oleva polaarinen sidos on olemassa, koska vedyn elektronegatiivisuus on pienempi, ja siihen vaikuttaa suoraan elektronien lukumäärä, jolla se pyrkii vetämään itsensä kovalenttiseen sidokseen: yksi hapen kahteen. Elektronit kiertävät happiatomia ja antavat siksi sille negatiivisen varauksen molekyylin päässä. Kokonaisuutena napaisesta sidoksesta syntyvät molekyylit ovat sähköisesti neutraaleja, mutta niiden varaukset keskittyvät vastakkaisille puolille. Tätä kutsutaan dipoliksi.