Теорія молекулярних орбіталей (МО). використовує лінійну комбінацію атомних орбіталей (LCAO) для представлення молекулярних орбіталей, що є результатом зв’язків між атомами. Їх часто поділяють на три типи: зв’язувальні, антизв’язувальні та незв’язувальні.
Простіше кажучи, це стверджує теорія молекулярних орбіт кожен атом прагне об'єднатися разом і утворити молекулярні орбіталі. В результаті такого розташування електрони знаходяться на різних атомних орбіталях, і зазвичай вони пов'язані з різними ядрами.
Теорія молекулярних орбіталів добре пояснює Парамагнітні властивості кисню. Через наявність неспарених електронів на орбіталях кисень з парною кількістю електронів є парамагнетиком. Теорія валентного зв'язку не може пояснити парамагнітну природу молекули кисню.
Теорія МО є заснований на уявленні про те, що рух електрона можна описати функцією однієї частинки (тобто орбіталі), яка не обов’язково залежить від руху навколишніх електронів.
Електрони заповнюють молекулярні орбіталі, дотримуючись тих самих правил, які застосовуються до заповнення атомних орбіталей; Правило Хунда та принцип Ауфбау говорять нам, що орбіталі з нижчою енергією заповнюються першими, електрони розповсюджуються перед тим, як об’єднатися в пари, і кожна орбіталь може утримувати максимум два електрони з протилежними спінами.
Висновок: Теорія молекулярних орбіталей представляє природу та поведінку хімічних зв’язків відповідно до поведінки електронів. Усі зв’язки на молекулярних орбіталях, як правило, є ковалентними. Зв’язки, що утворюються в парамагнетизмі молекулярних орбіталей між ядрами, призводять до зниження енергії.