ทฤษฎีออร์บิทัลโมเลกุล(molecular orbital theory ; MO theory )
ทฤษฎีออร์บิทัลโมเลกุลป็นทฤษฎีที่ใช้อธิบายว่าทั้งโมเลกุลและอะตอม ต่างก็มีออร์บิทัลซึ่งเป็นที่ที่อิเล็กตรอนสามารถเข้ามาอยู่ได้ โดยแต่ละออร์บิทัลมีพลังงานต่างกันไป หลักการสำคัญของทฤษฎีออร์บิทัลโมเลกุลจะมองว่าอิเล็กตรอนในออร์บิทัลโมเลกุลไม่ได้อยู่ประจำที่ ( delocalized electrons ) แต่สามารถเคลื่อนที่ไปได้ทั่วทั้งโมเลกุล

ข้อดี ของทฤษฎีออร์บิทัลโมเลกุลสามารถทำนายการเกิดเป็นโมเลกุล สมบัติทางแม่เหล็ก และให้ความเข้าใจเกี่ยวกับสภาวะเร้าของโมเลกุล

การซ้อนเหลื่อมกันของออร์บิทัลอะตอม ทำให้เกิดออร์บิทัลโมเลกุลซึ่งแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ
1. ออร์บิทัลโมเลกุลแบบสร้างพันธะ (bonding molecular orbital ; BMO) การเกิดออร์บิทัลโมเลกุลแบบนี้จะทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานลดลงนั่นคือมีความเสถียรมากขึ้น
2. ออร์บิทัลโมเลกุลแบบต้านพันธะ (anti-bonding molecular orbital ; AMO)การเกิดออร์บิทัลโมเลกุลแบบนี้จะทำให้อะตอมที่ได้มีพลังงานเพิ่มขึ้นนั่นคือมีความเสถียรน้อยลง

ออร์บิทัล-p(p-orbital)

ก. ซ้อนเหลื่อมตามแนวปลาย

ข. ซ้อนเหลื่อมตามแนวข้าง

จากรูปแสดงการเกิดออร์บิทัลโมเลกุลิดจากการซ้อนเหลื่อมกันของออร์บิทัล-p
ก.ออร์บิทัล-p ทั้งสองเกิดการซ้อนเหลื่อมตามแนวปลายเกิดเป็นพันธะซิกมา ( σ-bond)
ข.ออร์บิทัล-p ทั้งสองเกิดการซ้อนเหลื่อมตามแนวข้างเกิดเป็นพันธะไพ "

จากรูปจะเห็นว่าออร์บิทัลโมเลกุลแบบสร้างพันธะจะมีพลังงานต่ำกว่าแบบต้านพันธะเสมอ (^* หมายถึงต้านพันธะ)
BMO และ AMO ที่ได้จากการรวมกันของออร์บิทัล-s จะแทนด้วยสัญลักษณ์ σ_s และ σ^* _sตามลำดับ
BMO และ AMO ที่ได้จากการรวมกันของออร์บิทัล-p จะแทนด้วยสัญลักษณ์ σ_z, σ^* _z,
เมื่อ p_z เกิดการซ้อนเหลื่อมตามแนวปลาย เกิดการซ้อนเหลื่อมตามแนวข้าง

http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/ap-chemistry1/chemical_bonding/covalent2.htm