Esta teoría se desarrolló en 1902 por Gilbert N. Lewis, que la publicó en 1916 en el artículo «The Atom and the Molecule» (El átomo y la molécula); sirvió para darse cuenta del fenómeno de la valencia.
Los enlaces covalentes se forman cuando dos átomos comparten una arista, como en la estructura C que está a continuación.
Los enlaces dobles se forman por la compartición de una cara entre dos átomos cúbicos.
Esto resulta en la compartición de cuatro electrones: Los enlaces triples no podrían ser interpretados por el modelo del átomo cúbico, porque no hay forma de tener dos cubos compartiendo seis esquinas.
También explica la libre rotación alrededor de un enlace simple y la geometría tetraédrica del metano.