孤对电子（unsharedpairelectrons；lonepairelectrons），指分子中除了用于形成共价键的键合电子外，在原子最外电子层中还经常存在未用于形成共价键的非键合电子。
这些未成键的价电子对叫做孤对电子。所谓“孤”是因为它未成键，而“对”是因为两个自旋相反的电子会配对。孤对电子是分子或离子未共享价层的电子对。孤对电子在分子中的存在和分配影响分子的形状、偶极矩、键长、键能等，对轻原子组成的分子影响尤为显著。路易斯碱(Lewis)的碱性，配体通过配位原子与中心体的键合，亲核反应的发生等均通过孤对电子。
原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子所构成的。
原子核外的电子通常是最外层的部分最容易得到或者失去，最外层的电子的数目对一个原子的化学性质影响特别大。
原子与原子（或者更多的原子们）合在一起可以形成分子（或者离子），形成分子之后，原先只属于一个某原子的电子就可能不再只属于那一个原子了。
将原子们结合在一起的力量叫做化学键，共用电子可以使得系统能量降低，它是一种形成化学键的好的策略，例如一个氧原子（外层6个电子）和两个氢原子（每个氢原子外层都是1个电子）要形成化学键，于是氢原子各交出一个电子（属于氧原子自己的还剩下4个电子），氧原子分别向两个氢原子交出一个电子，这样就有了两对公用的电子，这两对公用的电子像胶水一样将氢原子和氧原子粘在一起，形成一个水分子。
在化学键形成之后，还剩下来的成对的电子就叫做孤对电子，例如前面提到的水分子的例子里，氧原子自己还剩下4个电子，这时候就是还剩下2对孤对电子。
孤对电子和未成对的电子是两码事。例如前面氧原子和氢原子形成水分子的例子，假设只有一个氧原子和一个氢原子来形成化学键，这时候氧原子就还剩下5个电子，这时候是两对孤对电子和一个未能成对的电子。
