Kształt orbitalu wiążącego 1sσ cząsteczki H₂

Kształt orbitalu antywiążącego 1sσ* cząsteczki H₂

Orbital molekularny (inaczej: cząsteczkowy, skrót: MO) jest funkcją, opisującą stan elektronu w cząsteczce , w ramach teorii orbitali molekularnych. Zwykle przedstawia się go jako kombinację orbitali atomowych - "zwykłych" bądź zhybrydyzowanych .

Orbitale molekularne dzieli się głównie na:

• zlokalizowane, np. H-O w H₂O
• zdelokalizowane, np. w cząsteczce benzenu C₆H₆

Jednakże każdą funkcję falową elektronów w cząsteczce można przedstawić jako wyznacznik Slatera orbitali totalnie zdelokalizowanych lub całkiem zlokalizowanych.

Zarówno jedne, jak i drugie mogą być:

• wiążące (stabilizują cząsteczkę)
• antywiążące (destablilizują cząsteczkę, są oznaczane gwiazdką [*])
• niewiążące (są obojętne przy oznaczaniu trwałości cząsteczki)

Przykłady orbitali molekularnych:

• σ _s-s - wszystkie MO utworzone z orbitali s to wiązania σ
• σ_s-p - wiązanie powstałe przez czołowe nakładanie się orbitali s i p
• σ_s-sp³ - wiązanie pomiędzy orbitalem s, a hybrydą sp³, jak np. w CH₄ - metanie
• π _p-p - wiązanie π może występować tylko z orbitalami innymi niż s, czyli p, d i f.
• π_p-p* antywiążący orbital π
• δ - orbital powstały przez boczne nakładanie się dwóch orbitali d, lub orbitalu d z orbitalem π*, posiada dokładnie dwie płaszczyzny węzłowe zawierające oś wiązania

W wiązaniu σ występuje czołowe nakladanie się orbitali, a w wiązaniu π - boczne.