NO (азот monoxide) двухвалентен, потому что в его структуре азот имеет 5 электронов во внешнем энергетическом уровне. Атом кислорода имеет 6 электронов во внешнем энергетическом уровне. Таким образом, чтобы достичь стабильности, атомам азота и кислорода необходимо перейти в состояние, когда у азота 8 электронов, а у кислорода 8.

В результате образуется молекула NO, в которой кислород делит свои 2 электрона с азотом, что позволяет азоту иметь в общей реакции 8 электронов, а кислороду — 8. Таким образом, NO обладает двумя валентными связями.