原子在成鍵時(shí)受到其他原子的作用，原有一些能量較近的原子軌道重新組合成新的原子軌道，使軌道發(fā)揮更高的成鍵效能，這叫做軌道雜化。形成的新原子軌道叫做雜化軌道。軌道雜化概念，是由美國(guó)化學(xué)家鮑林在1931年首先提出的，經(jīng)過(guò)不斷深化和完善，現(xiàn)已成為當(dāng)今化學(xué)鍵理論的重要內(nèi)容之一。雜化軌道的成鍵能力比原軌道的成鍵能力大大提高。因此由雜化軌道成鍵時(shí)給體系帶來(lái)的穩(wěn)定能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)雜化時(shí)需要的能量。由n個(gè)原子軌道參加雜化而形成n個(gè)能量相等、成分和形狀完全相同，僅空間方位不同的雜化軌道，這樣的雜化方式叫等性雜化。不同的等性雜化方式會(huì)形成不同幾何構(gòu)型的分子結(jié)構(gòu)。例如，1個(gè)s軌道，3個(gè)p軌道發(fā)生sp³雜化，形成4個(gè)sp³雜化軌道，這樣形成的分子呈正四面體構(gòu)型。由sp²雜化形成的分子呈平面三角形，由sp雜化形成的分子呈線型。過(guò)渡元素常有d軌道參與雜化，如由d²sp³雜化形成的正八面體分子，由dsp²雜化形成的平面正方形分子，由dsp³雜化形成的三角雙錐分子。當(dāng)原有能量較近的原子軌道沒(méi)有全部參加雜化時(shí)，如sp²、sp雜化，就會(huì)有多余的p軌道留下來(lái)進(jìn)行側(cè)面重疊，形成π型軌道或多中心離域大π軌道。如果原有的價(jià)電子層上有富余的價(jià)電子（如N、O、Cl等），則常形成不完全等同的雜化軌道。這些軌道除了空間方位不同外，能量、成分、形狀都不完全相同。其中有的用以成鍵，有的被自己的孤對(duì)電子占用，如H₂O、NH₃分子等。H₂O分子中氧原子采取不等性sp³雜化，形成四個(gè)不完全等同的雜化軌道，其中兩兩等價(jià)，分別和兩個(gè)氫原子成鍵及被氧原子的兩對(duì)孤對(duì)電子占有。