雜化軌道

　　幾個原子軌道經過再分配而組成的互相等同的軌道。碳原子的基組態(1s²2s²2p峗2p峜)有兩個未成對的電子，這會令人想到它可以生成有兩個碳－氫鍵的CH₂分子，但是碳原子與氫原子生成穩定的甲烷CH₄分子，即碳原子表現為四價。這是由於碳原子的激發態參加成鍵之故，也即碳原子的一個2s電子被激發到2p能級，得到包括四個單占據原子軌道的組態(2s¹2p峗2p峜2p峧)，由此可生成四個電子對鍵。當碳原子從基態³P₀(1s²2s²2p峗2p峜)激發到價組態⁵S(1s²2s¹2p峗2p峜2p峧)時，需要8.26電子伏的激發能。因為生成一個碳－氫鍵將放出能量4.34電子伏，生成一個 CH₄分子放出的能量大大超過激發能而有剩餘，從而導致 CH₄分子有很高的穩定性（見圖）。

　　從碳原子的價態性質可見，CH₄分子應有三個碳－氫鍵是由1s_H軌道和2p_C軌道生成的，且相互垂直；另一個碳－氫鍵則是由1s_H和2s_C生成的，並同前三個碳－氫鍵的性質不同。實驗事實表明，四個碳－氫鍵是完全等同的，且四個H─C─H鍵角都是109°28′，每個碳－氫鍵都指向四面體頂點方向。為瞭得到四面體指向的四個碳原子軌道，必須把2s、2p_x、2P_y、2p_z軌道線性組合起來構成四個新的原子軌道。這些線性組合得到的新原子軌道稱為雜化軌道。下面列舉的雜化軌道是由一個 s軌道和三個p軌道組成，通常稱為sp³雜化軌道，其形式為：　　

此外，還有其他各種雜化類型(見表)：

重要的雜化類型