幾個原子軌道經過再分配組成的互相等同的軌道。為瞭闡明共價分子的空間結構,1931年,L.鮑林在電子配對假說的基礎上,提出瞭雜化軌道理論。該理論認為:在同一個原子中能量相近的不同類型的幾個原子軌道(即波函數)可以相互疊加,而重新組成同等數量的能量完全相同的雜化原子軌道。例如,當一個碳原子和4個氫原子結合生成甲烷CH4分子時,碳原子的1個2s軌道和3個2p軌道重新組合成4個能量相等的sp3雜化軌道,指向四面體的4個頂點,並與4個氫原子結合,形成空間結構為正四面體的甲烷分子(見圖)。

CH4分子的空間模型

幾種重要的雜化軌道類型見表。

重要的雜化類型
雜化軌道數 雜化類型 形狀
2 sp 直線形
dp 直線形 sd
曲線形 3 sp2
平面三角形 dp2 平面三角形
d2s 平面三角形 d2p
三角錐 4 sp3
四面體 d3s 四面體
dsp2 平面四邊形 5
dsp3 三角雙錐 d3sp
三角雙錐 d4s 四方錐
6 d2sp3 八面體
d4sp 三棱柱