在化學中，雙鍵是兩個原子之間的共價鍵，涉及四個成鍵電子，而不是單鍵中的兩個。 雙鍵最常出現在兩個碳原子之間，例如在烯烴中。 許多雙鍵存在于兩個不同的元素之間：例如，在碳原子和氧原子之間的羰基中。 其他常見的雙鍵存在于偶氮化合物 (N=N)、亞胺 (C=N) 和亞砜 (S=O) 中。 在骨架式中，雙鍵被繪制為兩個相連原子之間的兩條平行線 (=)； 在排版上，等號用于此。

涉及碳的雙鍵比單鍵更強和更短。 債券訂單是兩個。 雙鍵也富含電子，這使得它們在強電子受體存在下可能更具反應性（如鹵素的加成反應）。

• 雙鍵化合物
• 乙烯碳碳雙鍵
• 丙酮碳氧雙鍵
• 二甲基亞砜硫氧雙鍵
• 二氮氮-氮雙鍵

結合的類型可以用軌道雜交來解釋。 在乙烯中，每個碳原子具有三個 sp2 軌道和一個 p 軌道。 三個 sp2 軌道位于一個約 120° 角的平面內。 p 軌道垂直于該平面。 當碳原子相互接近時，兩個 sp2 軌道重疊形成西格瑪鍵。 同時，兩個 p 軌道接近（再次在同一平面內）并一起形成 pi 鍵。 為了xxx重疊，p 軌道必須保持平行，因此不可能圍繞中心鍵旋轉。 該特性導致順反異構現象。 雙鍵比單鍵短，因為 p 軌道重疊最大化。

• 2 個 sp2 軌道（總共 3 個這樣的軌道）接近形成 sp2-sp2 σ 鍵
• 兩個 p 軌道在平行于 sigma 平面的平面上重疊形成一個 pi 鍵
• 乙烯中的π鍵（綠色）

133 pm 時，乙烯 C=C 鍵長比乙烷中 154 pm 的 C?C 鍵長短。 雙鍵也更強，636 kJ mol?1 與 368 kJ mol?1 但不是 pi 鍵的兩倍，因為 pi 重疊的有效性低于 sigma 鍵。

在另一種表示中，雙鍵由兩個重疊的 sp3 軌道產生，如彎曲鍵。

在具有交替雙鍵和單鍵的分子中，p-軌道重疊可以存在于鏈中的多個原子上，從而產生共軛系統。 共軛可以在二烯和烯酮等系統中找到。 在環狀分子中，共軛可以產生芳香性。 在積烯中，兩個雙鍵相鄰。

雙鍵常見于第 2 周期元素碳、氮和氧，而較少見于更高周期的元素。 金屬也可以參與金屬配體多重鍵中的多重鍵合。

雙鍵化合物，烯烴同系物，R2E=ER2 現在已知所有較重的 14 族元素。 與烯烴不同，這些化合物不是平面的，而是采用扭曲和/或反式結構。 對于較重的元素，這些影響變得更加明顯。 二錫(Me3Si)2CHSn=SnCH(SiMe3)2的錫-錫鍵長略短于單鍵，為反式彎曲結構，每個錫原子均呈錐形配位，在溶液中易離解形成(Me3Si) 2CHSn：（錫二基，一種卡賓類似物）。

該鍵包含兩個弱供體受體鍵，每個錫原子上的孤對與另一個上的空 p 軌道重疊。 相反，在二硅烯中，每個硅原子都具有平面配位，但取代基是扭曲的，因此整個分子不是平面的。 在雙鉛中，Pb=Pb 鍵長可以比許多相應的單鍵更長。雙鉛和錫通常在溶液中解離成單體，其鍵焓只是相應單鍵的一小部分。 一些雙鍵鉛烯和錫烯的強度與氫鍵相似。