Uma ligação três centros dois elétrons (3c-2e) é uma ligação química em que um átomo de hidrogênio ocupa uma posição em ponte (numa ligação 3c-2e) entre dois átomos metálicos, geralmente com uma ligação metal-metal. Nesta ligação, há deficiência de elétrons, sendo que três átomos compartilham dois elétrons. Também é conhecida por ponte de hidrogênio (no Brasil) ou hidrogénio (em Portugal), embora tal expressão também seja aplicada, em sentido menos técnico, às ligações de hidrogênio.

A combinação de três orbitais atômicos forma três orbitais moleculares: um ligante, um não-ligante e um antiligante. Os dois elétrons vão para o orbital ligante, resultando em um efeito de rede de ligação e constituindo uma ligação química entre os três átomos. Em muitas ligações comuns desse tipo, o orbital ligante é deslocado na direção de dois dos três átomos, em vez de ser igualmente distribuído entre os três. O exemplo mais simples de uma ligação 3c-2e é o hidrogênio protonado molecular, H₃⁺.

Este tipo de ligação é vista em vários compostos de boro, como o diborano, B₂H₆; o monômero BH₃ é instável já que o átomo de boro possui seis elétrons de valência e, portanto, para formar um octeto estável compartilha elétrons com uma ligação B-H a outro átomo de boro, formando uma ligação B-H-B 3 centros dois elétrons. No diborano, há duas dessas ligações: dois átomos de hidrogênio realizam uma ponte entre os dois átomos de boro, deixando dois átomos de hidrogênio adicionais em ligações B-H ordinárias em cada átomo de boro. Este padrão de ligação é também visto no trimetilalumínio (Al(CH₃)₃), onde o átomo de carbono de um grupo metil realiza essa ponte. Este tipo de ligação ocorre também em compostos de carbono, onde é algumas vezes referida como hiperconjugação; outro nome para ligações três centros dois elétrons assimétricas.

Rearranjos de carbocátions ocorrem através da transição de estado de ligações três centros. Devido às estruturas das ligações três centros possuírem quase a mesma energia que os carbocátions, praticamente não há energia de ativação para esses rearranjos, o que faz com que eles ocorram a taxas extraordinariamente altas.

O também chamado carbocátion não-clássico possui ligações três centros dois elétrons. Talvez a estrutura desse tipo mais conhecida e estudada seja o cátion norbornil.