Атомдық орбитальдардың гибридтелуі – атомның пішіндері мен энергияларының өзгеруі арқылы әр түрлі орбитальдардың (электрондық бұлттарының) өзара араласып, пішіндері және энергиялары бірдей орбитальдарға айналуы. Атомдық орбиталь гибридтелуі электрон тығыздығының молекулада неғұрлым симметриялы орналасуына себепші болады. Атомдық s- және р-орбитальдары комбинациялануы (sp-гибридтелуі) барысында салыстырмалы түрде бір-бірімен 180° бұрышпен орналасқан (4.2-сурет) екі гибридтелген орбиталь туындайды. Бір s- және екі р-орбитальдарының араласуы (sр2–гибридтелуі) бір-бірімен 120° бұрышпен (4.3-сурет) орналасқан үш гибридтелген орбитальдің түзілуіне әкеледі.
4.2-сурет. sp –гибридтелуінің сызбасы.
4.3-сурет. sр2 –гибридтелуінің сызбасы:
а – (s+ р + р) – орбиталі; б – үш sр2 – орбиталі.
Бір s- және үш р- орбитальдарының өзара әрекеттесуінен түзілетін төрт гибридтелген орбитальдардың барлығы кеңістіктегі тетраэдрдың төрт бұрышына симметриялы бағытталған sр3– гибридтелуінәтижесінде пайда болады, демек, 109°28' бұрыш жасап орналасады (4.4-сурет).
4.4-сурет. sр3 – гибридтелуінің сызбасы:
а – (s + p+ р + р) – орбиталі; б –төрт sр3 – орбиталі.
Бір s– және үш р– орбитальдарының өзара әрекеттесуінен түзілетін төрт гибридтелген орбитальдардың барлығы кеңістіктегі тетраэдрдың төрт бұрышына симметриялы бағытталған sр3– гибридтелуі нәтижесінде пайда болады, демек, 109°28' бұрыш жасап орналасады (4.4-сурет).
Сондықтан, атом орбитальдарының әрекеттесетін саны және сипаттамасы гибридтелу типін және молекулалардың геометриялық формасын анықтайды. Жоғарыда көрсетілген sр-, sр2-, sр3- гибридтелуден басқа dsp2-(квадрат), sp3d-(бипирамида), d2sp3- немесе sp3d2- (октаэдр), sp3d4- (куб) гибридтелудің түрлері бар.