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现代科学方法已经证实，臭氧分子(O₃)是1个极性分子，那么其中的2个共价键当然是极性键，如果1个分子内的所有化学键均无极性，分子是不会显示极性的，因为分子极性(用偶极矩表示)实际上是分子内各键极性的矢量和。

有人在研究极性键、非极性键概念时，简单地给出这样的判断依据“同种元素原子间形成的键为非极性键”，这种以偏概全的总结是不合理的。

首先从臭氧分子来看：现代科学实验已经表明，O₃分子具有V型结构(图2所示)，键长为128pm ，键角为116.8°，分子偶极矩μ＝0.50cm．

让我们从分子内化学键的角度对此加以理解：O原子取sp²杂化，中间氧原子的2个单电子均位于sp²杂化轨道，未参与杂化的2p轨道上有1对电子；而两侧的O原子的单电子则只有1个在杂化轨道上，另外2个杂化轨道均被电子对占用，另一个单电子位于未杂化的2p轨道上。中心氧原子分别用单电子和两侧氧原子的单电子形成σ键后，3个氧原子未杂化的2p轨道相互平行，从侧面发生电子云重叠，形成1个三中心、四电子的大π键(图3中虚线所示)。

理论上讲，π键上的电子云是均匀分布的，但是3个原子对此π键的贡献不同，中间氧原子提供了2个电子，两侧的氧原子分别只提供了1个电子，最终电子云均匀化的结果是中间氧原子的电子云向两侧偏移了，所以导致臭氧分子中键具有极性。

“同种元素原子间形成的键为非极性键”这句话是不正确的，除臭氧分子外，还可以举出一些例子。比如乙醇 CH₃—CH₂—OH分子内的 C— C 单键，它受到—OH氧原子的吸电子作用影响，其电子对偏离左侧碳原子、偏向右侧碳原子，使得同是碳原子形成的键呈现一定极性。