Molekulinė orbita iš esmės yra kelias, kurį elektronas eina aplink molekulę. Tai labai panašu į atominę orbitalę, išskyrus tai, kad molekulinė orbita yra kelias, kuriame atsižvelgiama į daugiau nei vieno branduolio lauką. Yra dviejų tipų molekulinės orbitalės: jungiamoji ir antisujungimo. Tai iš esmės lemia tai, ar orbitoje skriejantys elektronai juda aplink branduolius fazėje, ar ne. Molekulinės orbitos iš esmės yra persidengiančios atominės orbitalės, o jų susijungimo laipsnis lemia, ar atomai susijungs, ar ne.
Norint suprasti orbitales, svarbu žinoti atomo struktūrą. Protonai ir neutronai užima atomo branduolį, kuris yra labai kondensuotas konteineris, esantis atomo centre. Elektronai švilpia aplink branduolio išorę, iš esmės taip pat, kaip planetos skrieja aplink saulę. Supaprastintas aprašymas, kaip elektronai skrieja aplink branduolį, padalija elektronus į „apvalkalus“, kurie iš esmės yra dideli branduolį supantys apskritimai, kuriuose gali būti nustatytas elektronų kiekis. Kaip ir planetų orbitų atveju, elektronų orbitos neįgauna tobulų apskritimų formos.
Ne visi elektronai apeina atomą nustatytais tvarkingais apskritimais. Vietoj to, jie dažnai turi daugiau neįprastų orbitų, o specifinę jų orbitą apibūdina atominės orbitos teorija. „S“ orbita yra pati paprasčiausia, ir tai iš esmės yra sferinė orbita. Taip pat yra hantelio formos orbitalių, vadinamų „p“ orbitomis, kurios yra trijų skirtingų lygių. Dviejų atominių orbitalių sąveika lemia molekulinės orbitos tipą.
Kai susijungia du atomai, elektronai vis dar bando sekti savo nustatytą orbitos modelį, o jų padėtis lemia molekulinės orbitos tipą. Pirmojo tipo molekulinė orbita atsiranda tada, kai elektronai skrieja aplink abu branduolius vienoje fazėje ir tam tikru momentu persidengia. Tai sukuria „sujungimo“ orbitą, nes elektronų persidengimas sustiprina neigiamą krūvį ir sumažina molekulės potencialią energiją. Todėl prireiktų energijos, kad jie vėl padalytų į atskirus atomus, o atomai liktų kartu.
Kitas molekulinės orbitalės tipas yra tada, kai elektronai skrieja ne fazėje. Tai sumažina jų sukuriamą neigiamą krūvį, o tai savo ruožtu padidina bendrą potencialią energiją, saugomą molekulėje. Elektronams patinka maža potenciali energija, todėl labiau tikėtina, kad jie atsiskirs nei orbita nefazėje. Maža nefazės orbitos potenciali energija reiškia, kad atomai skyla ir ryšys nesusidaro.