Atomiorbitaali
Elektronikuoria kvanttimekaanisen atomimallin atomissa on useita ja ne jaetaan edelleen atomiorbitaaleihin. Elektronikuoren atomiorbitaalit jaetaan energiatasoiltaan 4 pääluokkaan, s- p- d- ja f- luokkaan. s-orbitaalille mahtuu 2, p-orbitaaleille (3 kpl) 6, d-orbitaaleille 10, ja f-orbitaaleille 14 elektronia. Alin elektronikuori (jaksollisen järjestelmän 1 jakso) koostuu vain s-orbitaaleista. 2 ja 3 jaksoon kuuluvat myös p-orbitaalit, 4 ja 5 jaksoon myös d-orbitaalit, 6 ja 7 jaksoon myös f-orbitaalit.
Kvanttikemia
Molekyyliorbitaaliteoria tarkastelee molekyyliorbitaalien muodostumista yhdistelemällä atomien valenssikuoren orbitaaleja. Tällöin molekyyliorbitaaleja muodostuu niin monta kuin atomeilla on valenssiorbitaaleja. Muodostuvat orbitaalit jakautuvat sitoviin ja hajottaviin. Sitovien orbitaalien elektronit keskittyvät sidokseen osallistuvien atomien väliin, kun taas hajottavien orbitaalien elektronit pyrkivät pois atomien välistä. Vain ne atomiorbitaalit, joiden energiat ovat samaa suuruusluokkaa ja symmetria on sopiva, pystyvät muodostamaan molekyyliorbitaaleja.