孤电子对（lone pair），也称孤立电子对或孤对电子，是指 不与其他原子结合或共享的成对价电子。它们存在于原子的最外围电子壳层，并且未参与形成化学键。孤电子对的存在对分子的形状、偶极矩、键长、键能等性质有显著影响，特别是在轻原子组成的分子中。
例如，在水分子（H₂O）中，氧原子与两个氢原子之间的电子对是成键电子对，而氧原子还拥有一对孤电子对。这个孤电子对不参与形成化学键，而是位于氧原子的最外层电子壳层中。
价层电子对互斥理论（VSEPR理论）利用孤电子对的概念来预测分子的几何形状。根据VSEPR理论，原子的价层电子对数决定了分子的几何构型，而孤电子对的存在会影响其他电子对的排列方式，从而影响分子的整体形状。